El tiempo que el carbono permanece en la biomasa forestal es una de las mayores incertidumbres del ciclo global del carbono, ya que tanto las líneas de base históricas recientes como las respuestas futuras al cambio medioambiental están poco limitadas por las observaciones disponibles. En ausencia de observaciones a gran escala, los modelos utilizados para las evaluaciones globales tienden a recurrir a suposiciones simplificadas de las tasas de rotación de los depósitos de carbono de la biomasa y del suelo. En este estudio, se analizan los tiempos de rotación del carbono de la biomasa calculados por un conjunto de modelos contemporáneos de la biosfera terrestre (TBM) para evaluar su capacidad actual de estimar con precisión los tiempos de rotación del carbono de la biomasa en los bosques y cómo se prevé que estos tiempos cambien en el futuro. Los tiempos medios de renovación de la biomasa forestal modelizados entre 1985 y 2014 varían entre 12,2 y 23,5 años entre los TBM. Las diferencias en los procesos fenológicos de las tuneladoras, que controlan la asignación y la tasa de renovación de las hojas y las raíces finas, son tan importantes como la mortalidad de los árboles a la hora de explicar la variación de la renovación total entre las tuneladoras. Los diferentes mecanismos que rigen cada TBM dan lugar a una amplia gama de proyecciones de tiempo de rotación plausibles para el final del siglo. A partir de estas simulaciones, no es posible extraer conclusiones sólidas sobre los probables cambios futuros en el tiempo de rotación y, por tanto, en el cambio de la biomasa, para las distintas regiones. La incertidumbre espacial y temporal en el tiempo de rotación está fuertemente vinculada a las hipótesis del modelo relativas a la distribución de los tipos funcionales de plantas y sus controles. Se identifican trece hipótesis basadas en modelos sobre los controles del tiempo de rotación, junto con recomendaciones sobre los pasos pragmáticos para probarlos utilizando observaciones existentes y nuevas. Los esfuerzos para resolver la incertidumbre en el tiempo de rotación, y por tanto sus impactos en la evolución futura de las reservas de carbono de la biomasa en los bosques del mundo, tendrán que abordar tanto los componentes de mortalidad como de establecimiento de la demografía forestal, así como la asignación de carbono al crecimiento de la biomasa leñosa frente a la no leñosa.
The length of time that carbon remains in forest biomass is one of the largest uncertainties in the global carbon cycle, with both recent historical baselines and future responses to environmental change poorly constrained by available observations. In the absence of large-scale observations, models used for global assessments tend to fall back on simplified assumptions of the turnover rates of biomass and soil carbon pools. In this study, the biomass carbon turnover times calculated by an ensemble of contemporary terrestrial biosphere models (TBMs) are analysed to assess their current capability to accurately estimate biomass carbon turnover times in forests and how these times are anticipated to change in the future. Modelled baseline 1985-2014 global average forest biomass turnover times vary from 12.2 to 23.5 years between TBMs. TBM differences in phenological processes, which control allocation to, and turnover rate of, leaves and fine roots, are as important as tree mortality with regard to explaining the variation in total turnover among TBMs. The different governing mechanisms exhibited by each TBM result in a wide range of plausible turnover time projections for the end of the century. Based on these simulations, it is not possible to draw robust conclusions regarding likely future changes in turnover time, and thus biomass change, for different regions. Both spatial and temporal uncertainty in turnover time are strongly linked to model assumptions concerning plant functional type distributions and their controls. Thirteen model-based hypotheses of controls on turnover time are identified, along with recommendations for pragmatic steps to test them using existing and novel observations. Efforts to resolve uncertainty in turnover time, and thus its impacts on the future evolution of biomass carbon stocks across the world's forests, will need to address both mortality and establishment components of forest demography, as well as allocation of carbon to woody versus non-woody biomass growth.
