Pesquisadores da Virginia Tech, em colaboração com o Pacific Northwest National Laboratory, descobriram que partes-chave do ciclo global do carbono usadas para rastrear o movimento do dia³xido de carbono no meio ambiente não estãocorretas, o que poderia alterar significativamente os modelos convencionais do ciclo do carbono.

A estimativa de quanto as plantas de dia³xido de carbono retiram da atmosfera éfundamental para monitorar e prever com precisão a quantidade de gases que alteram o clima na atmosfera. Essa descoberta tem o potencial de mudar as previsaµes para asmudanças climáticas, embora não esteja claro neste momento se a incompatibilidade resultara¡ em mais ou menos dia³xido de carbono sendo contabilizado no meio ambiente.

"Ou a quantidade de carbono que sai da atmosfera das plantas estãoerrada ou a quantidade que sai do solo estãoerrada", disse Meredith Steele, professora assistente da Escola de Ciências Vegetais e Ambientais da Faculdade de Agricultura e Vida. Ciências, cujo Ph.D. estudante na anãpoca, Jinshi Jian, liderou a equipe de pesquisa. Os resultados sera£o publicados sexta-feira na Nature Communications .

"Nãoestamos desafiando a ciência bem estabelecida dasmudanças climáticas, mas devemos ser capazes de contabilizar todo o carbono no ecossistema e atualmente não podemos", disse ela. "O que descobrimos éque os modelos de resposta do ecossistema a smudanças climáticas precisam ser atualizados."

O trabalho de Jian e Steele se concentra no ciclo de carbono e como as plantas e o solo removem e devolvem o dia³xido de carbono na atmosfera.

Para entender como o carbono afeta os ecossistemas da Terra, éimportante saber exatamente para onde estãoindo todo o carbono. Esse processo, chamado de contabilidade de carbono, diz quanto carbono estãoindo para onde, quanto estãoem cada um dos reservata³rios de carbono da Terra nos oceanos, atmosfera, terra e seres vivos.

Por décadas, os pesquisadores vão tentando obter uma contabilidade precisa de onde estãonosso carbono e para onde ele estãoindo. Pesquisadores da Virginia Tech e do Pacific Northwest National Laboratory focaram no dia³xido de carbono que éretirado da atmosfera pelas plantas atravanãs da fotossa­ntese.

Quando os animais comem plantas, o carbono se move para o ecossistema terrestre. Em seguida, ele se move para o solo ou para os animais. E uma grande quantidade de carbono também éexalada osou respirada osde volta a  atmosfera.

Esse dia³xido de carbono que entra e sai éessencial para equilibrar a quantidade de carbono na atmosfera, o que contribui para a mudança climática e para o armazenamento de carbono a longo prazo.

No entanto, os pesquisadores da Virginia Tech descobriram que, ao usar os números aceitos para a respiração do solo, esse número nos modelos de ciclo de carbono não émais equilibrado.

“A fotossa­ntese e a respiração são as forças motrizes do ciclo do carbono, no entanto, a soma anual total de cada um deles em escala global édifa­cil de medir”, disse Lisa Welp, professora associada de ciências da Terra, atmosfanãricas e planeta¡rias em Purdue. University, que conhece o trabalho, mas não fez parte da pesquisa. “As tentativas dos autores de reconciliar essas estimativas globais de diferentes comunidades nos mostram que elas não são totalmente autoconsistentes e hámais a aprender sobre esses processos fundamentais no planeta”.

O que Jian e Steele, juntamente com o resto da equipe, descobriram éque, usando a produtividade prima¡ria bruta do número aceito de 120 petagramas do dia³xido de carbono oscada petagrama éum bilha£o de toneladas manãtricas osa quantidade de carbono que sai pela respiração do solo deve estar na vizinhana§a de 65 petagramas.

Ao analisar vários fluxos, a quantidade de carbono trocada entre os reservata³rios de carbono da Terra dos oceanos, atmosfera, terra e seres vivos, os pesquisadores descobriram que a quantidade de respiração do solo de carbono que sai do solo éde cerca de 95 petagramas. A produtividade prima¡ria bruta deve ficar em torno de 147. Para escala, a diferença entre a quantidade atualmente aceita de 120 petagramas e esta estimativa écerca de três vezes as emissaµes globais de combusta­veis fa³sseis a cada ano.

Segundo os pesquisadores, existem duas possibilidades para isso. A primeira éque a abordagem de sensoriamento remoto pode estar subestimando a produção prima¡ria bruta. O outro éo aumento das medidas de respiração do solo, que pode estar superestimando a quantidade de carbono devolvida a  atmosfera. Se essa estimativa errada éuma coisa positiva ou negativa para o desafio cientificamente comprovado dasmudanças climáticas éo que precisa ser examinado a seguir, disse Steele.

O pra³ximo passo para a pesquisa édeterminar qual parte do modelo global de ciclagem de carbono estãosendo sub ou superestimada.

Ao ter uma contabilidade precisa do carbono e onde ele estãono ecossistema, melhores previsaµes e modelos sera£o possa­veis para julgar com precisão a resposta desses ecossistemas a smudanças climáticas , disse Jian, que iniciou esta pesquisa como Ph.D. estudante da Virginia Tech e agora estãona Northwest A&F University na China.

"Se pensarmos em como o mundo era quando anãramos jovens, o clima mudou", disse Jian. "Temos mais eventos clima¡ticos extremos. Este estudo deve melhorar os modelos que usamos para o ciclo de carbono e fornecer melhores previsaµes de como seráo clima no futuro".

Como o primeiro Ph.D. de Steele. estudante da Virginia Tech, uma parte do fundo de inicialização de Steele foi para apoiar a pesquisa de pós-graduação de Jian. Jian, fascinado por ciência de dados, bancos de dados e respiração do solo , estava trabalhando em outra parte de sua dissertação quando se deparou com algo que não fazia sentido.

Jian estava pesquisando como fazer medições pequenas e localizadas de carbono de todo o mundo. Enquanto pesquisava isso, Jian descobriu que as melhores estimativas não combinavam se todos os fluxos da contabilidade global de carbono fossem reunidos.