Interpretación de:
Accounting for carbon and nitrogen interactions in the global terrestrial ecosystem model ORCHIDEE (trunk version, rev 4999): multi-scale evaluation of gross primary production
https://doi.org/10.5194/gmd-12-4751-2019Vuichard, N., Messina, P., Luyssaert, S., Guenet, B., Zaehle, S., Ghattas, J., Bastrikov, V., Peylin, P., 2019: Accounting for carbon and nitrogen interactions in the global terrestrial ecosystem model ORCHIDEE (trunk version, rev 4999): multi-scale evaluation of gross primary production, Geosci. Model Dev., 12, 4751-4779, https://doi.org/10.5194/gmd-12-4751-2019
Intérprete
Gutierrez Villarreal Ricardo
Fecha de interpretación
12/09/2024
Resultados y conclusiones
La versión 3 de ORCHIDEE (ORCHIDEEv3) es descrita en este paper. Este es el modelo de superficie usado en el GCM IPSL-CM6 de CMIP6 y su funcionalidad añadida principal está en la representación de las interacciones del ciclo de carbono y nitrógeno (C-N). En experimentos factoriales, se demuestra la importancia de la representación de la interacción de ciclo del C-N bajo escenarios de incremento de concentraciones de CO2. Bajo dichos experimentos de aumento de [CO2], activación de este proceso, con respecto de una interacción de C-N fijada, permite todavía mayores incrementos de la productividad primaria bruta (GPP) y una disminución de los flujos de transpiración de ~50 mm/año a nivel global y ~100 mm/año en zonas tropicales (respecto del experimento con interacciones de C-N fijados). En un experimento de atribución para el periodo 1860-2016, ORCHIDEEv3 simula un incremento global de GPP al 50%, asociado principalmente a la fertilización de nitrógeno por fertilización y deposición atmosférica. Este proceso es clave respecto de la fijación del carbono en el suelo, en especial para los sumideros de carbono. Además, dicha simulación es comparada con un producto global de GPP, siendo relativamente consistente a nivel global. Para la Amazonía norte, esta nueva versión subestima GPP en alrededor del 50%, probablemente asociado a que en esta región se dispone de menos nitrógeno por deposición atmosférica. Así, la representación del ciclo del nitrógeno y sus interacciones con el ciclo de carbono pueden ser importantes en el entendimiento de la dinámica de la vegetación actual y futura.
Metodología y datos
ORCHIDEEv3 fue el modelo utilizado en este estudio. También se realizó una comparación con ORCHIDEE-CN, un branch anterior de ORCHIDEE en donde se implementaron algunos procesos de interacción del ciclo de carbono y nitrógeno (pero no todos los de ORCHIDEEv3). La validación fue realizada a lo largo de 78 sitios de FLUXNET (solo 2 bosques tropicales perennes, uno en Santarem, Brasil) en términos de GPP. El producto grillado global de MTE para GPP también fue usado. Se emprendieron diversos experimentos factoriales considerando la activación y desactivación (parámetros fijos) de las interacciones, concentraciones fijas y crecientes de CO2 (+1%de [CO2] por año y doble [CO2]), clima in-situ (para los experimentos puntuales) o reciclado de CRU-NCEP y deposición atmosférica y fertilización sintética o de estiércol activados o desactivados.
Limitaciones de la investigación
El producto MTE para GPP es en realidad un modelo basado en información del clima, índices de salud de la vegetación e información de cobertura del suelo, mas no de la concentración de CO2, por lo que existen sesgos en la referencia en zonas donde no ha sido calibrado y afecta a la validación de ORCHIDEEv3. Solo 2 sitios de FLUXNET usados en la validación (de los 78 disponibles) se localizaron en bosques tropicales perennes, uno de ellos en Brasil-Santarem.
Recomendaciones
La reducción de las tasas de evaporación al activar las interacciones de C-N puede tener implicancias relevantes respecto del reciclado de humedad atmosférico si este proceso es representado en un modelo acoplado de vegetación-atmósfera, en especial bajo escenarios de cambio climático.
Adaptación: Bosques
Mitigación: Uso de suelo, cambio de uso de suelo y silvicultura
Escala: Global
Ámbito geográfico: Global
Palabras clave: Modelo de superficie, ORCHIDEE, Interacciones carbono-nitrógeno, experimentos numéricos, validación
Cita de la interpretación
Gutierrez Villarreal, Ricardo, 2024: Interpretación de Vuichard et al. (2019, doi:10.5194/gmd-12-4751-2019), Observatorio de Conocimiento Científico sobre Cambio Climático del Perú, IGP, https://cienciaclimatica.igp.gob.pe/entities/interpretation/9cfe2ddc-beb3-430a-89a2-e6289b9a3010