El presupuesto de carbono del planeta en tiempo real: cómo El Niño 2023/24 debilitó la absorción terrestre ✛
Contexto
El presupuesto global de carbono se publica tradicionalmente con un retraso de un año o más, lo que impide evaluar oportunamente el impacto de anomalías climáticas de rápida evolución, como El Niño. Este trabajo se suma a investigaciones recientes sobre la evaluación operativa de los flujos de CO₂: estudios previos analizaron el aumento récord de CO₂ en 2023, los vaivenes climáticos del Marte antiguo, métodos para reconstruir precipitaciones a partir de datos satelitales y la búsqueda de ondas gravitacionales. Sin embargo, aquí se presenta por primera vez un presupuesto completo para un año móvil que abarca todo el período de El Niño 2023/24, utilizando una combinación de modelos de baja latencia y observaciones satelitales.
Métodos
Para estimar la absorción terrestre de carbono se utilizaron tres modelos dinámicos globales de vegetación (ORCHIDEE, OCN, LPJ-EOSIM), forzados con el reanálisis climático ERA5 a una resolución de 0,5° hasta el 1 de julio de 2024. Las estimaciones de incendios de los modelos se ajustaron con los datos de observación GFED4.1s y GFAS. La absorción oceánica se estimó mediante emuladores de aprendizaje automático de 16 modelos oceánicos, entrenados hasta diciembre de 2021 y luego extrapolados al primer semestre de 2024. Para una evaluación independiente de los flujos se utilizaron tres inversiones atmosféricas (CAMS, CMS-Flux, GONGGA) que asimilan datos del satélite OCO-2 sobre el contenido de CO₂ en la columna atmosférica. Además, se desarrollaron emuladores de 19 modelos de vegetación del Presupuesto Global de Carbono 2024 para pronosticar los flujos en la primera mitad de 2024.
Resultados
La tasa media de aumento del CO₂ atmosférico entre junio-julio de 2023 y junio-julio de 2024 fue de 3,66 ± 0,09 ppm por año, un récord desde 1979. La anomalía de la tasa de crecimiento, tras eliminar la tendencia a largo plazo, fue de 1,1 ppm por año, ligeramente inferior a la de los grandes El Niño de 1997/98 y 2015/16. La principal contribución a la anomalía provino de la reducción de la absorción terrestre de carbono en 2,24 GtC por año, incluidos 0,3 GtC por año de incendios, parcialmente compensada por un aumento de la absorción oceánica de 0,38 GtC por año en comparación con el promedio de 2015-2022. Los trópicos contribuyeron con el 97,5% de la anomalía del flujo terrestre: la Amazonia con el 50,6%, África central con el 34% y el sudeste asiático con el 8,2%. Los modelos de vegetación muestran pérdidas de carbono más fuertes en los trópicos en 2023/24 que en 1997/98 y 2015/16, mientras que las inversiones muestran pérdidas comparables a las de 2015/16.
Implicaciones
El estudio demuestra que el aumento récord de CO₂ atmosférico en 2023/24 se explica principalmente por el debilitamiento de la absorción terrestre de carbono, no por un aumento de las emisiones antropogénicas. Esto subraya la vulnerabilidad de los ecosistemas tropicales a las sequías asociadas con El Niño y la importancia de tenerlas en cuenta en las proyecciones climáticas. A diferencia de estudios vecinos centrados en aspectos particulares del ciclo del carbono o en el paleoclima, aquí se combinan por primera vez evaluaciones de baja latencia de todos los componentes principales del presupuesto para un año completo de El Niño, lo que permite separar cuantitativamente las contribuciones de la tierra, el océano y las emisiones.
Desarrollo futuro
El desarrollo de métodos de monitoreo de baja latencia del ciclo del carbono continuará con la mejora de los emuladores de modelos y un uso más completo de los datos satelitales, incluidos nuevos productos de áreas quemadas que tienen en cuenta pequeños incendios. Se espera que los emuladores de 19 modelos de vegetación se conviertan en una herramienta estándar en las próximas ediciones del presupuesto operativo. Se prestará especial atención al análisis de la segunda sequía extrema en la Amazonia en la segunda mitad de 2024 y a la sequía en curso en África central.
Impacto
Los resultados son importantes para la climatología, la biogeoquímica del carbono y la teledetección de la Tierra, ya que proporcionan una evaluación cuantitativa operativa de la respuesta del ciclo global del carbono a una anomalía climática.
Próximos pasos
Los próximos pasos incluyen la validación de los emuladores de modelos de vegetación con datos independientes de un año completo, el análisis de los efectos de la mortalidad diferida de árboles y la descomposición de grandes restos leñosos, así como la inclusión de nuevos productos de áreas quemadas para refinar las emisiones por incendios.
Problemas abiertos clave
El trabajo está directamente relacionado con el problema no resuelto de la cuantificación de la sensibilidad de la absorción terrestre de carbono a las sequías y al calor extremo. Sigue abierta la cuestión de la contribución de la mortalidad diferida de árboles y del pool de madera muerta a la variabilidad interanual del balance de carbono de los bosques tropicales. Además, la discrepancia entre los modelos de vegetación y las inversiones atmosféricas en la estimación de anomalías de flujo indica la necesidad de mejorar la parametrización de la respuesta de la fotosíntesis y la respiración al estrés hídrico.
La mirada de la máquina del conocimiento
Esta sección está dirigida al autor del trabajo y a sus colegas. Los trabajos vecinos los encontró la búsqueda por significado en nuestro archivo, no por coincidencia de palabras. No evaluamos: mostramos el campo alrededor.
Qué hace el trabajo
Este estudio presenta una evaluación operativa del presupuesto global de CO₂ de julio de 2023 a julio de 2024, que abarca el evento de El Niño 2023/24. Utilizando tres modelos dinámicos globales de vegetación, emuladores de modelos oceánicos y tres inversiones atmosféricas basadas en OCO-2, los autores demuestran que el aumento récord del CO₂ atmosférico (3,66 ± 0,09 ppm/año) fue causado por una reducción del sumidero terrestre de 2,24 GtC/año, con los trópicos aportando el 97,5% de la anomalía y la Amazonia la mitad de las pérdidas.
Dónde está su fuerza
La fortaleza del trabajo radica en combinar evaluaciones de baja latencia de todos los componentes principales del presupuesto de carbono durante un año completo de El Niño, lo que permite diagnosticar rápidamente la respuesta de los ecosistemas a un evento extremo.
Hacia dónde puede avanzar
- Podría ser interesante comparar las anomalías del sumidero terrestre obtenidas con la dinámica a largo plazo de la productividad de la vegetación bajo cambios climáticos, como se examina en un trabajo cercano sobre la longevidad de las plantas.se apoya en: La vida vegetal perdurará más de mil millones de años arXiv:2512.24538
- Existe un trabajo cercano sobre la 'reflación', es decir, la recuperación del ciclo del carbono después de perturbaciones. Tal vez su enfoque de evaluación operativa del presupuesto ayude a monitorear la fase de recuperación después del actual El Niño y a compararla con eventos pasados.se apoya en: Reflación: cuando el planeta inhala después de exhalar arXiv:2607.13793
Vale la pena probar
- Se podría probar el uso de sus emuladores para pronosticar el sumidero terrestre con varios meses de antelación después de que termine El Niño, con el fin de evaluar la velocidad de recuperación.
- Sería interesante comprobar cómo cambian las estimaciones de la anomalía al utilizar forzamientos climáticos alternativos, por ejemplo, un reanálisis de mayor resolución.
- Quizás valga la pena aplicar el mismo enfoque al análisis de otros eventos extremos, como sequías o incendios no asociados a El Niño.
Por qué puede importar
La evaluación operativa del presupuesto de carbono durante eventos climáticos extremos es importante para comprender los bucles de retroalimentación en el sistema climático y podría ayudar a desarrollar sistemas de alerta temprana sobre el estado del ciclo del carbono.
Trabajos cercanos en nuestro archivo
- La vida vegetal perdurará más de mil millones de añoscercanía 0.48
- Reflación: cuando el planeta inhala después de exhalarcercanía 0.47
- Más allá de Neptuno, encuentran atmósfera en un pequeño cuerpo heladocercanía 0.45
El archivo está vacío alrededor de este trabajo: el análisis más cercano queda en 0.48, frente a un 0.64 habitual. Parece que aquí al lado casi nadie ha perforado.
La sequía en la Amazonia en 2023 fue tan intensa que el nivel de los ríos cayó a mínimos históricos y en algunas zonas la navegación se detuvo por completo. Además, el área afectada por déficit hídrico alcanzó el 68,2% de la región, más que en cualquier El Niño anterior desde 1997.
El escenario en el que los bosques tropicales pasan de ser sumideros de carbono a fuentes de carbono se explora en la novela de Kim Stanley Robinson 'El Ministerio del Futuro', donde una ola de calor en la India desencadena una cascada de catástrofes climáticas. Este estudio muestra que una transición similar ya se observa en la realidad durante El Niño fuertes.
Cifras clave
- tasa de aumento de CO₂: 3,66 ± 0,09 ppm por año
- reducción de la absorción terrestre: 2,24 GtC por año
- proporción de los trópicos en la anomalía: 97,5%
- contribución de la Amazonia: 50,6%
- área máxima de sequía en la Amazonia: 68,2%