Een van de belangrijkste bronnen van onzekerheid over het toekomstige klimaat is of ecosystemen koolstofdioxide zullen blijven opnemen of aan de atmosfeer zullen afgeven. Onderzoekers en co-auteurs van de Universiteit van Montana gingen dit probleem aan met behulp van atmosferische metingen en satellietwaarnemingen om modelsimulaties te testen in een recent onderzoek dat op 5 september in Natuurcommunicatie .

W.A. Franke College of Forestry and Conservation Research Scientist Zhihua Liu en collega's vergeleken atmosferische metingen en satellietwaarnemingen met simulaties van klimaatveranderingsmodellen om de terrestrische koolstofdynamiek in de aangrenzende Verenigde Staten beter te voorspellen.

Ecosystemen nemen koolstof op via fotosynthese - een negatieve feedback die toekomstige opwarming zou kunnen verminderen - of geven het vrij door ademhaling - een positieve feedback die toekomstige opwarming zou kunnen verbeteren. Begrijpen hoe klimaatverandering de fotosynthese en ademhaling van ecosystemen kan beïnvloeden, is van cruciaal belang voor het voorspellen van toekomstige koolstofdynamiek.

Liu's team ontdekte dat of ecosystemen in de VS koolstof opnemen of vrijgeven, afhankelijk is van de beschikbaarheid van water. De primaire regeling schakelt van productie naar ademhaling bij een jaarlijkse neerslagdrempel tussen 30 en 35 inch in de aangrenzende Verenigde Staten. De koolstofbalans van ecosystemen in het droge Westen is erg gevoelig voor fotosynthese. In tegenstelling tot, de koolstofbalans van meer mesische ecosystemen in het oosten van de VS is gevoeliger voor koolstof die verloren gaat door ademhaling.

Echter, klimaatmodellen weerspiegelen deze neerslagdrempel niet. Liu en zijn co-auteurs hebben vastgesteld dat deze modellen veel te gevoelig zijn voor fotosynthese en niet gevoelig genoeg voor ademhaling, wat suggereert dat de ecosystemen van de aarde in de toekomst meer koolstof aan de atmosfeer kunnen verliezen naarmate de oppervlaktetemperaturen blijven stijgen.

"In verschillende regio's de jaarlijkse variatie van de netto koolstofopname wordt voornamelijk beïnvloed door verschillende processen:ademhaling of fotosynthese, " zei Liu. "Voor mij, het belangrijkste onderdeel van deze studie is dat de modellen verbetering behoeven op het gebied van ademhaling."

Co-auteur en universitair hoofddocent bioklimatologie van de UM Ashely Ballantyne voegt toe:"Deze studie suggereert dat we meer weten over de negatieve feedbacklus en minder over de positieve."