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Ya sea en un bosque, en un campo de soja o en una pradera, las plantas que allí crecen absorben dióxido de carbono durante la fotosíntesis. También emiten un “brillo” energético que puede ser detectado por un satélite en órbita. Ahora, en un análisis global de estos datos satelitales, por primera vez, los investigadores de la Universidad de New Hampshire han vinculado ese brillo energético de las plantas con la fotosíntesis en todos los principales ecosistemas terrestres, lo que proporcionará datos más precisos a los científicos que modelan el ciclo del carbono y proyectan el cambio climático.

Las plantas de todo el mundo son un importante sumidero de carbono, es decir, ayudan a eliminar el carbono de la atmósfera durante la fotosíntesis. Por ello, las estimaciones precisas de la fotosíntesis son cruciales para los científicos que examinan las funciones de los ecosistemas, el ciclo del carbono y la retroalimentación del clima. El problema es que resulta algo difícil conocer la fotosíntesis global. Los científicos han utilizado anteriormente todo tipo de datos para estimarla, como la temperatura del aire, la radiación solar, las precipitaciones y una serie de informaciones utilizadas en los modelos informáticos de los sistemas terrestres centrados en el ciclo del carbono. Sin embargo, los cálculos resultantes pueden tener grandes variaciones que luego afectan a las simulaciones del ciclo del carbono y a la retroalimentación carbono-clima.

Por qué la luz solar es muy importante para el ecosistema cerebral

Los musgos son omnipresentes en los ecosistemas terrestres del norte y desempeñan un papel importante en el ciclo regional del carbono, el agua y la energía. Los actuales modelos globales de superficie terrestre que no tienen en cuenta los musgos pueden sesgar la cuantificación de la dinámica regional del carbono. Aquí incorporamos los musgos como un nuevo tipo funcional de planta en el Modelo de Ecosistemas Terrestres basado en procesos (TEM 5.0), para desarrollar un nuevo modelo (TEM_Moss). El nuevo modelo cuantifica explícitamente las interacciones entre las plantas vasculares y los musgos y su competencia por la energía, el agua y los nutrientes. En comparación con las estimaciones realizadas con TEM 5.0, el nuevo modelo estima que los suelos terrestres regionales almacenan actualmente 132,7 Pg más de C y que almacenarán 157,5 y 179,1 Pg más de C bajo los escenarios RCP8.5 y RCP2.6, respectivamente, a finales del siglo XXI. Las simulaciones regionales conjuntas forzadas con diferentes parámetros para el siglo XXI con TEM_Moss predicen que la región acumulará 161,1±142,1 Pg C bajo el escenario RCP2.6 y 186,7±166,1 Pg C bajo el escenario RCP8.5 a lo largo del siglo. Nuestro estudio pone de manifiesto la necesidad de acoplar el musgo a los modelos del sistema terrestre para cuantificar adecuadamente las retroalimentaciones carbono-clima terrestre en el Ártico.

La temperatura en el ecosistema

La energía luminosa afecta a la temperatura del agua, a los procesos biológicos (como la relación entre depredadores y presas) y a la fotosíntesis y el crecimiento de las plantas. En condiciones naturales, la luz está controlada por la topografía, la nubosidad, la cubierta vegetal y los patrones estacionales, como la menor luz del día en invierno.

La luz artificial es la que creamos por la noche, como la de las carreteras, los aparcamientos, los complejos industriales, las casas, los muelles, los embarcaderos y los campos deportivos. Esta luz puede interferir en las rutinas de los animales acuáticos y modificar las relaciones entre depredadores y presas.

Importancia de la energía luminosa en nuestra vida cotidiana

La recogida de datos comenzó en junio de 2012. Las estaciones meteorológicas de ambos lugares registraron continuamente la temperatura y la humedad del aire cada 15 minutos. Las sondas subacuáticas registraron continuamente la temperatura del agua y el oxígeno disuelto en las zanjas de drenaje. Estos datos se utilizaron para determinar la similitud químico-física continua entre los dos sitios y obtener valores de referencia (línea de base) en ausencia de iluminación en el sitio de Tratamiento (Holzhauer et al., 2015).

Entre mayo y julio de 2012 ambos sitios se mantuvieron a oscuras, lo que representa el período anterior al tratamiento con ALAN. La iluminación comenzó entonces en el sitio de Tratamiento en julio de 2012 y continuó hasta el final del estudio en julio de 2013. Hicimos dos comparaciones estadísticas: La primera comparó los períodos sin iluminación y con iluminación en 2012, es decir, mayo-julio de 2012 con agosto-octubre de 2012. Dado que esta comparación comprueba principalmente los cambios dentro del mismo año, la denominamos BACI-aguda. Dado que esta comparación podría verse confundida por los cambios fenológicos específicos del lugar, realizamos una segunda comparación en la que se consideraron los datos de ambos años durante la misma estación y se comparó el periodo no iluminado de mayo-julio de 2012 con el periodo iluminado de mayo-julio de 2013. Dado que esta comparación comprueba los cambios de un año a otro, la denominamos BACI-crónica. Los aspectos estadísticos de ambas comparaciones se describen en detalle a continuación.