În ultimele decenii, au fost efectuate numeroase studii privind schimbul de gaze cu efect de seră între atmosferă și biosferă. Dintre aceste gaze, dioxidul de carbon (CO2) este cea mai studiată, având în vedere creșterea sa continuă în atmosferă și contribuția sa la creșterea temperaturii globale.
O treime din emisiile de CO2 cauzate de activitățile umane sunt absorbite de ecosistemele terestre. Ecosisteme precum pădurile, zonele umede și junglele joacă un rol crucial în această absorbție. Cu toate acestea, ceea ce trece adesea neobservat este că deserturi si tundra Ele sunt, de asemenea, importante în acest proces, deși într-un mod diferit.
Rolul regiunilor aride în ciclul carbonului
Regiunile aride, cum ar fi deșerturile, au fost în mod tradițional ignorate în ceea ce privește rolul lor în ciclul carbonului. Acest lucru se datorează faptului că, în comparație cu alte ecosisteme, activitatea sa biologică este mult mai scăzută. Cu toate acestea, studii recente au arătat că aceste ecosisteme joacă un rol crucial în bilanţul global de carbon, şi nu doar prin absorbţia CO2. Cercetare condusă de Consiliul Superior pentru Cercetare Științifică (CSIC) au dezvăluit că Emisiile de CO2 în zonele aride pot fi declanșate de vânt, printr-un proces numit „ventilație subterană”.
Acest fenomen apare atunci când aerul încărcat cu CO2 prins în subsol este expulzat în atmosferă din cauza turbulențelor atmosferice cauzate de vânt. Acest proces este deosebit de intens în timpul sezonului uscat în locurile cu umiditate scăzută a solului. Emisiile de CO2 de acest tip în ecosistemele aride au fost larg subestimate, iar cercetările actuale indică faptul că ar putea contribui în mare măsură la creșterea gazelor cu efect de seră.
Situl experimental din Cabo de Gata
Unul dintre cele mai relevante studii privind ventilația subterană a fost efectuat într-o pădure semiaridă de espartal din Parcul Natural Cabo de Gata-Níjar, Almería. Acest sit a fost ales datorită condițiilor sale extrem de aride și a activității biologice scăzute, făcându-l un punct de referință ideal pentru măsurarea emisiilor de CO2 în climatele aride. Timp de șase ani, între 2009 și 2015, cercetătorii au măsurat nivelurile de dioxid de carbon din sol și atmosferă.
Rezultatele au indicat că, în condiții mai vânturi și mai uscate, se produc emisii semnificative de CO2 din sol în atmosferă, modificând echilibrul carbonului. De fapt, s-a observat că în anumite momente CO2 prins sub pământ este eliberat în cantități mari, formând un flux suplimentar de emisii.
Vulnerabilitatea carbonului stocat în solurile aride
Conform unor studii recente, Carbonul organic stocat în solurile aride este mult mai vulnerabil decât se credea anterior. Era de așteptat ca mineralele din sol să acționeze ca scuturi de protecție pentru a preveni eliberarea acestui carbon. Cu toate acestea, cercetările Institutului de Științe Agrare (ICA) al CSIC au arătat că mineralele prezente în aceste zone nu sunt atât de eficiente pe cât se credea. Ca urmare, ariditatea crescută și temperaturile din cauza schimbărilor climatice provoacă pierderi neașteptate de carbon în aceste ecosisteme.
Aceste pierderi de carbon au un impact dublu. Pe de o parte, eliberează mai mult CO2 în atmosferă, ceea ce contribuie la încălzirea globală. Pe de altă parte, această pierdere afectează în mod direct biodiversitatea și fertilitatea solului în zonele aride, deoarece carbonul organic este esențial pentru aceste ecosisteme.
Impactul schimbărilor climatice în zonele aride
Schimbările climatice afectează grav ecosistemele aride și semiaride. Proiecțiile de creșterea secetelor și extinderea zonelor aride ar putea crește semnificativ fenomenul de ventilație subterană, cu care aceste zone ar putea trece de la a fi rezervoare de carbon la a deveni emițători neți de CO2.
Un studiu al Universității de Știință și Tehnologie King Abdullah estimează că această situație ar putea modifica complet balanța globală de carbon. Dacă nu sunt luate măsuri pentru a atenua efectele schimbărilor climatice, ecosistemele aride ar putea accelera procesul de încălzire globală, contribuind cu cantități semnificative de CO2 suplimentar în atmosferă.
În plus, în aceste zone în care umiditatea solului este mai mică de 30%, vântul și lipsa vegetației facilitează scăparea CO2 prins în subsol. Acest lucru sugerează că proiecțiile climatice pentru următoarele decenii ar putea înrăutăți situația în zonele aride, crescând emisiile de CO2 la nivel global.
Pe de altă parte, unele studii sugerează că zonele aride ar putea capta mai mult CO2 decât se credea anterior dacă ar fi „ecologizate”. Plantele adaptate la medii aride, împreună cu anumite microorganisme din sol, ar putea fi cheie pentru restabilirea capacităților de absorbție a carbonului în aceste zone.
Pe scurt, deși zonele aride au fost trecute cu vederea în studiile ciclului carbonului, cercetările recente evidențiază relevanța și marea complexitate a acestora. Creșterea emisiilor de CO2 din cauza ventilației subterane și a vulnerabilității carbonului stocat fac din aceste regiuni un centru necesar de atenție în contextul schimbărilor climatice.