Umbrales globales críticos de humedad del suelo para el estrés hídrico de las plantas

Resumen Durante períodos extensos sin lluvia, conocidos como sequías, la disminución de la humedad del suelo (SM) induce estrés hídrico en las plantas en el punto en que limita la evapotranspiración, definiendo un umbral crítico de SM (θ crit ). Se necesita una mejor cuantificación de θ crit para mejorar las proyecciones futuras sobre el clima y los recursos hídricos, la producción de alimentos y la vulnerabilidad de los ecosistemas. Aquí, combinamos observaciones satelitales sistemáticas de la amplitud diurna de la temperatura de la superficie terrestre (dLST) y SM durante las sequías, corroboradas por datos in situ de torres de flujo, para generar el mapa global basado en observaciones de θ crit . Encontramos un θ crit global promedio de 0.19 m³/m³, que varía de 0.12 m³/m³ en ecosistemas áridos a 0.26 m³/m³ en ecosistemas húmedos. El θ crit simulado por los Modelos del Sistema Terrestre está sobreestimado en áreas secas y subestimado en áreas húmedas. El patrón global observado de θ crit refleja la adaptación de las plantas a la disponibilidad de agua en el suelo y la demanda atmosférica. Usando aprendizaje automático explicable, mostramos que el índice de aridez, el área foliar y la textura del suelo son los impulsores más influyentes. Además, mostramos que la fracción anual de días con estrés hídrico, cuando la SM permanece por debajo de θ crit, ha aumentado en las últimas cuatro décadas. Nuestros resultados tienen importantes implicaciones para entender el inicio del estrés hídrico en modelos e identificar puntos de inflexión de la SM.