Drzewa pobierają węgiel z atmosfery i przechowują go - aż do śmierci. Alsamua / Shutterstock
W miarę jak świat się ociepla, a atmosfera jest coraz bardziej nawożona dwutlenkiem węgla, drzewa rosną coraz szybciej. Ale umierają również w młodszym wieku - i ogólnie rzecz biorąc, lasy na świecie mogą tracić zdolność do magazynowania dwutlenku węgla. To jest kluczowe odkrycie naszego nowego badania, opublikowane w czasopiśmie Nature Communications.
W świecie bez ludzi lasy istniałyby w równowadze, pobierając mniej więcej tyle samo węgla z atmosfery, ile tracą. Jednak ludzie zaburzyli tę równowagę, spalając paliwa kopalne. W rezultacie poziom CO₂ w atmosferze wzrósł, prowadząc do wzrostu temperatury i wzrostu nawożenia roślin. Zmiany te stymulowały wzrost drzew w ciągu ostatnich dziesięcioleci, nawet w nienaruszonym, Lasy „starodrzewu” które nie doświadczyły ostatnio ludzkich niepokojów. To z kolei pozwoliło lasom pochłonąć więcej dwutlenku węgla niż uwolnić, co prowadzi do dużej akumulacji netto - co często nazywa się „pochłaniaczem węgla”.
Naukowcy zajmujący się ziemią, tacy jak my, często zastanawiają się, jak długo lasy mogą nadal być zatapianiem. Dodatkowy CO₂ przyniesie korzyści drzewom na całym świecie, a wzrost temperatury pomoże im rosnąć w chłodniejszych regionach. Można więc oczekiwać, że lasy będą nadal pochłaniać większość naszych emisji dwutlenku węgla - i to jest dokładnie to, co najbardziej modele systemów ziemnych przepowiadać, wywróżyć.
Martwe drzewa, takie jak to w Peru, kiedy gniją, uwalniają węgiel z powrotem do atmosfery. Roel Brienen, Autor pod warunkiem
Jednak ewentualne zmiany w żywotności drzew mogą rzucić klucz do prac. Kilka lat temu na studiach starodrzew amazońskich lasów, zauważyliśmy, że po początkowym wzroście wzrostu nastąpił wzrost śmiertelności drzew. Postawiliśmy hipotezę, że może to być spowodowane szybszym wzrostem, skracającym żywotność drzew. Jeśli to prawda, oznacza to, że prognozy, że pochłaniacz dwutlenku węgla będzie kontynuowany, mogły być zbyt optymistyczne, ponieważ nie uwzględniały kompromisów między wzrostem a długowiecznością. Nasze nowe odkrycia dostarczają dowodów na poparcie tej hipotezy.
Aby zbadać związek między wzrostem drzew a długowiecznością, wykorzystaliśmy zapisy słojów drzew. Szerokość każdego słoja mówi nam, jak szybko rosło drzewo, a liczenie słojów dostarcza informacji o wieku i pozwala oszacować jego maksymalną żywotność. Przeanalizowaliśmy ponad 210,000 80 zapisów słojów drzew należących do ponad XNUMX różnych gatunków z całego świata. To duże przedsięwzięcie było możliwe dzięki dziesiątkom lat pracy dendrochronologów (specjalistów od słojów drzew) z całego świata, którzy upublicznili swoje dane.
Zając i żółw
Nasza analiza pokazuje, że drzewa, które rosną szybko, umierają młodo. Od dawna wiadomo, że gatunki szybciej rosnące żyją krócej. Na przykład balsa rośnie szybko do 20 metrów lub więcej, ale będzie żyła tylko przez kilka dziesięcioleci, podczas gdy niektóre sosny szczeciniaste rosną powoli i stabilnie od prawie 5,000 lat.
Okazało się, że jest to prawdą nie tylko przy porównywaniu różnych gatunków, ale także w obrębie drzew tego samego gatunku. Zaskoczeniem było stwierdzenie, że ten kompromis występuje w prawie wszystkich typach drzew i ekosystemach, od lasów tropikalnych o zamkniętych koronach po odporne drzewa, które żyją w regionach Arktyki. Można oczekiwać, że wolno rosnący buk będzie żył o kilkadziesiąt lat dłużej niż jego szybko rosnący krewniak. Przypomina to historię zająca i żółwia - wolno, ale stabilnie rosnące drzewa żyją najdłużej.
Aby zbadać konsekwencje tego, porównaliśmy, ile węgla byłoby nagromadzone w dwóch modelach symulacji drzew. Jedna z symulacji obejmowała ten kompromis w postaci „szybkiego wzrostu i młodości”, a druga wykorzystywała model, w którym drzewa żyły jednakowo długo, niezależnie od ich tempa wzrostu. Okazało się, że drzewa rosnące szybciej i młodsze umierające początkowo powodowały wzrost ogólnego poziomu biomasy, ale kilkadziesiąt lat później zwiększały również śmiertelność drzew.
Dlatego w końcu las zaczyna ponownie tracić biomasę i powracać do tego samego poziomu, co na początku, ale z szybciej rosnącymi i krótszymi drzewami. Nasze modele wskazują, że szybszy wzrost skutkuje szybszą śmiercią drzew, bez rzeczywistego długoterminowego wzrostu magazynowania węgla. Niektórzy badacze to przewidzieli dawno temu, a nasze wyniki potwierdzają ich przewidywania.
Te przewidywania modelu są nie tylko spójne z obserwowanymi zmianami dynamika lasów Amazonii ale także z niedawnym badaniem zgłaszającym wzrost śmierci drzew na całym świecie.
Dlaczego gwiazdy rocka umierają młodo?
Intrygujące pytanie brzmi, dlaczego szybko rosnące drzewa, „gwiazdy skały” lasu, żyją znacznie krócej. Nie mamy jeszcze rozstrzygającej odpowiedzi, ale przyjrzeliśmy się niektórym potencjalnym mechanizmom. Na przykład może się zdarzyć, że wyższe temperatury i inne zmiany środowiskowe, które stymulują szybszy wzrost, również skracają żywotność drzew. Jednak okazuje się, że skrócenie żywotności jest wynikiem samego szybszego wzrostu.
Jedna z prostych hipotez mówi, że drzewa umierają, gdy osiągną pewien maksymalny potencjalny rozmiar, a im szybciej drzewo osiąga ten rozmiar, tym młodsze umiera. Inne możliwe wyjaśnienia są takie, że szybko rosnące drzewa po prostu produkują tańsze drewno (pod względem wydatku energetycznego) i inwestują mniej środków w zwalczanie chorób i ataków owadów lub są bardziej podatne na suszę. Niezależnie od przyczyny, mechanizm ten musi zostać wbudowany w modele naukowe, jeśli chcemy realistycznie przewidywać przyszłe pochłaniacze dwutlenku węgla, a tym samym ilość CO₂ w atmosferze.
O autorach
Roel Brienen, pracownik naukowy NERC, Uniwersytet w Leeds i Emanuel Gloor, profesor cykli biogeochemicznych, Uniwersytet w Leeds
Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.
Powiązane książki
Life After Carbon: Next Global Transformation of Cities
by Peter Plastrik, John Cleveland
Przyszłość naszych miast nie jest już taka, jak kiedyś. Model nowoczesnego miasta, który został przyjęty na całym świecie w XX wieku, przeżył swoją przydatność. Nie może rozwiązać problemów, które pomógł stworzyć - zwłaszcza globalnego ocieplenia. Na szczęście w miastach pojawia się nowy model rozwoju miast w celu agresywnego radzenia sobie z realiami zmian klimatu. Zmienia sposób, w jaki miasta projektują i wykorzystują przestrzeń fizyczną, generują bogactwo gospodarcze, konsumują i pozbywają się zasobów, eksploatują i utrzymują naturalne ekosystemy oraz przygotowują się na przyszłość. Dostępne na Amazon
Szóste wyginięcie: nienaturalna historia
Elżbieta Kolbert
W ciągu ostatnich pół miliarda lat miało miejsce Pięć masowych wymierań, kiedy różnorodność życia na Ziemi nagle i dramatycznie się zmniejszyła. Naukowcy z całego świata monitorują obecnie szóste wyginięcie, które, jak się przewiduje, będzie najbardziej niszczycielskim wydarzeniem wyginięcia od czasu uderzenia asteroidy, która zniszczyła dinozaury. Tym razem kataklizm to my. W prozie, która jest jednocześnie szczera, zabawna i głęboko poinformowana, New Yorker pisarka Elizabeth Kolbert mówi nam, dlaczego i jak istoty ludzkie zmieniły życie na planecie w sposób, jakiego nie zrobił żaden gatunek wcześniej. Przeplatając badania w pół tuzinie dyscyplin, opisy fascynujących gatunków, które już zostały utracone, oraz historię wyginięcia jako koncepcji, Kolbert przedstawia poruszającą i kompleksową relację o zniknięciach, które mają miejsce na naszych oczach. Pokazuje, że szóste wyginięcie prawdopodobnie będzie najtrwalszym dziedzictwem ludzkości, zmuszając nas do przemyślenia fundamentalnego pytania, co to znaczy być człowiekiem. Dostępne na Amazon
Wojny klimatyczne: walka o przetrwanie, gdy świat się przegrzewa
autor: Gwynne Dyer
Fale uchodźców klimatycznych. Dziesiątki nieudanych stanów. Wojna totalna. Z jednego z największych analityków geopolitycznych na świecie dochodzi przerażające spojrzenie na strategiczne realia najbliższej przyszłości, kiedy zmiany klimatu popychają potęgę świata w kierunku surowej polityki przetrwania. Przewidujący i niezachwiany, Wojny klimatyczne będzie jedną z najważniejszych książek nadchodzących lat. Przeczytaj i dowiedz się, do czego zmierzamy. Dostępne na Amazon
Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.
