Jak ekstremalne susze osłabiają zdolność drzew do wchłaniania węgla

Jak ekstremalne susze osłabiają zdolność drzew do wchłaniania węgla Ciężka susza przyczyniła się do powszechnego uszkodzenia kornika i śmiertelności drzew w lasach sosnowych w zachodnich Stanach Zjednoczonych. Departament Rolnictwa USA, CC BY-ND

W drzewach kryje się tajemnica, od której może zależeć los miast przybrzeżnych, zagrożonych wzrostem poziomu mórz na skutek zmian klimatu. Każdego roku lasy na Ziemi zajmują około jeden kwadrans dwutlenku węgla emitowanego przez ludzi, skutecznie spowalniając szybkość i dotkliwość globalnego ocieplenia. Zamykają większość tego węgla w swoich łodygach i utrzymują go tam przez wieki. Ta usługa, którą świadczą ludzkości, jest warta około 1 bln USD każdego roku.

Ale nie ma gwarancji, że drzewa na całym świecie będą to robić w nadchodzących dziesięcioleciach. Zmiany klimatu to susze powodujące zatankowanie, ogromne pożary i wybuchy owadów, które spowalniają wzrost drzew, zabijają drzewa i uwalniają ten węgiel z powrotem do atmosfery.

Tak więc jedno bilionowe pytanie, na które naukowcy starają się odpowiedzieć, brzmi - jaki jest los drzew w zmieniającym się klimacie?

W badaniu wpływu susz na drzewa, moi koledzy i ja skupiliśmy się na jednym aspekcie tego pytania, a konkretnie na wpływie suszy na drzewa. Nasza analiza pokazuje, że lasy nie odbijają się od ekstremalnej suszy tak szybko, jak sądzili naukowcy - odkrycie, które może prowadzić do lepszych modeli absorpcji emisji dwutlenku węgla przez lasy.

Czytanie historii drzewa

Obecnie jesteśmy w dużej mierze ślepi, jeśli chodzi o prognozowanie losu drzew. Nasze najlepsze narzędzia predykcyjne - modele matematyczne oparte na fizjologii roślin i klimacie - nie zgadzam się dziko w sprawie przyszłości lasów.

Niektóre pokazują, że drzewa rosną jak szalone i pod koniec wieku pochłaniają węgiel. W innych jednak susza, temperatura i inne zaburzenia ekosystemowe tłumią wzrost drzew i zabijają wiele drzew, a ekosystemy zaczynają tracić węgiel, gwałtownie przyspieszając szybkość i dotkliwość zmian klimatu. Co gorsza, nie uważa się, że modele te dokładnie symulują susza wpływa na lasy.

Aby rozwikłać część tej tajemnicy, zwróciliśmy się do słojów drzew. Większość drzew na półkuli północnej wyrasta z rocznych pierścieni, które są ułożone wokół pnia niczym strony książki w przeszłość za życia tego drzewa.

Od dziesięcioleci naukowcy wiedzą, że podczas suszy drzewa rosną wolniej. Ale chcieliśmy poznać odpowiedź na proste pytanie: co dzieje się po suszy? Czy drzewa odradzają się i nadal rosną, pobierając węgiel z atmosfery? Lub czy szkody poniesione podczas suszy mogą spowodować, że później rosną wolniej, nawet po zakończeniu suszy?

Ponieważ zmiany klimatu doprowadzą do częstszych i poważniejszych susz w wiele regionów świata, odbudowa lasów po suszy będzie miała kluczowe znaczenie dla ustalenia, czy nadal pochłaniają dwutlenek węgla i spowalniają globalne ocieplenie.

Kac Susza

Korzystaliśmy z internetowej, publicznie dostępnej bazy danych słojów drzew z kilku tysięcy stanowisk leśnych na całym świecie, przy czym większość pomiarów pochodzi z Ameryki Północnej, Europy i części Rosji. Na około 1,300 terenach leśnych spełniających nasze kryteria przeszukaliśmy historyczne dane klimatyczne, aby dowiedzieć się, kiedy i gdzie wystąpiły dotkliwe susze. Następnie spojrzeliśmy na wzrost drzew, które przetrwały po tych suszach.

To, co znaleźliśmy, było dość zaskakujące. Średnio lasy zajęły dwa do czterech lat, aby odzyskać swoje poprzednie stopy wzrostu po silnej suszy. Ten „efekt spuścizny” suszy był najbardziej dotkliwy w suchych lasach, takich jak południowo-zachodnie Stany Zjednoczone i gatunki sosny. Ponadto gatunki drzew, które podejmowały największe ryzyko - to znaczy te, które podczas suszy nadal piją wodę - wykazywały największy wpływ na dziedzictwo.

Bez bardziej szczegółowych badań w poszczególnych lasach nie byliśmy w stanie dokładnie określić, dlaczego drzewa rosną wolniej po suszy, ale mamy kilka wskazań.

Najbardziej obiecujące było odkrycie, że gatunki drzew, które podejmują ryzyko podczas suszy, wydają się powracać najwolniej. Niektóre gatunki, takie jak drżące osiki, nadal używają wody i podtrzymują fotosyntezę podczas suszy, ale ryzykują uszkodzenie swoich systemów transportu wody, a nawet śmierć. Ta strategia jest prawdopodobnie korzystna w porze deszczowej lub w umiarkowanych suszach, pomagając im wyjść z sąsiadów i zyskać więcej światła. Ale w przypadku poważnych susz strategia ta może przynieść odwrót. W rzeczywistości w naszych poprzednich badaniach na drzewach osiki odkryliśmy wiele uszkodzeń spowodowanych suszą w drewnie, które przetrwały około dekady.

Kiedy spojrzeliśmy na obecne modele matematyczne, stwierdziliśmy, że wszystkie te modele traktowały suszę jak włącznik światła. Kiedy drzewa były dotknięte suszą, rosły wolniej. Ale kiedy susza została złagodzona, modele założyły, że włącznik został ponownie włączony i natychmiast odzyskali swój wzrost.

Wskazuje to, że w modelach tych prawdopodobnie brakuje kilku kluczowych procesów w celu dokładnej symulacji wpływu suszy na lasy. Dlatego mogą przeceniać, ile drzew może spowolnić zmiany klimatu.

Gigatony Węgla Z Atmosfery

Jak ważny był ten efekt? Przeprowadziliśmy kilka prostych obliczeń dotyczących pochłaniania węgla przez półpustynne lasy z tymi skutkami suszy i bez nich. Odkryliśmy, że przez ponad sto lat półpustynne lasy magazynowałyby mniej niż 1.6 gigatonu węgla ze względu na efekt suszy, który stanowi około 25% Roczne emisje dwutlenku węgla w USA. Jest to z pewnością bardzo konserwatywne oszacowanie tego, jak ważne jest, ponieważ uwzględnia tylko jedną wspólnotę roślin w regionie lub biom.

Pozostaje jednak wiele ważnych pytań. Po pierwsze, czy te starsze skutki suszy występują w lasach tropikalnych, które należą do najsilniejszych pochłaniaczy węgla ze wszystkich lasów? Wiele gatunków drzew tropikalnych nie tworzy spójnych pierścieni rocznych, co utrudnia analizę słojów, ale niektórym grupom badawczym udało się ostatnio zmierzyć słoje w niektóre gatunki tropikalne.

Po drugie, jak wrażliwa jest śmiertelność drzew na suszę w różnych regionach i ekosystemach na całym świecie? Śmiertelność drzew okazała się niezwykle trudna do studiowania, zrozumienia i przewidywania, a społeczność stara się rozwiązać te pytania.

Po trzecie, jak możemy ulepszyć nasze modele predykcyjne, aby lepiej symulować suszę? W innych badaniach, moi koledzy i ja, próbujemy ulepszyć te modele wegetacji poprzez dodanie mechanizmu niszczenia przez suszę ran, które zabijają drzewa przy ryzykownych strategiach zużycia wody.

Ostatecznie, im szybciej i bardziej agresywnie zajmiemy się zmianami klimatu spowodowanymi przez człowieka, tym mniejsze będzie ryzyko dla lasów na całym świecie.

Nasze badania nadały niewielki promień światła tajemnicom w sercu drzew, cofając się w czasie, abyśmy mogli zrozumieć przyszłość. Ale w tych majestatycznych organizmach pozostało jeszcze wiele tajemnic, tajemnic, które desperacko musimy rozwikłać.

O autorzeKonwersacje

anderegg williamWilliam RL Anderegg jest pracownikiem naukowym z tytułem doktora habilitowanego w Princeton Environmental Institute na Princeton University. Jego badania koncentrują się wokół skrzyżowania ekosystemów i zmian klimatu. Otrzymałem tytuł doktora z Wydziału Biologii Uniwersytetu Stanforda.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

klimatyczne książki

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

śledź InnerSelf na

facebook iconikona twittericon youtubeikona instagramikona kuflaikona rss

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

NAJNOWSZE FILMY

Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
by Super Użytkownik
Kryzys klimatyczny zmusza tysiące ludzi na całym świecie do ucieczki, ponieważ ich domy stają się coraz bardziej niezdatne do zamieszkania.
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
by Alan N Williams i in
W najnowszym raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) stwierdzono, że bez znaczącego spadku…
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
by Toby Tyrrell
Stworzenie Homo sapiens zajęło ewolucji 3-4 miliardy lat. Gdyby klimat zawiódł tylko raz w tym…
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
by Brice Rea , , , , , , , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,
Koniec ostatniej epoki lodowcowej, około 12,000 XNUMX lat temu, charakteryzował się końcową fazą zimna zwaną młodszymi dryasami.…
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
by Frank Wesselingh i Matteo Lattuada
Wyobraź sobie, że jesteś na wybrzeżu i spoglądasz na morze. Przed tobą 100 metrów jałowego piasku, który wygląda jak…
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
by Richard Ernst
O zmianach klimatu możemy się wiele nauczyć od Wenus, naszej siostrzanej planety. Wenus ma obecnie temperaturę powierzchni…
Pięć niewiary klimatycznych: przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej
Pięć niewiary klimatycznych: szybki kurs dezinformacji klimatycznej
by John Cook
Ten film to przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej, podsumowujący kluczowe argumenty użyte do poddania w wątpliwość rzeczywistości…
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
by Julie Brigham-Grette i Steve Petsch
Każdego roku pokrywa lodu morskiego w Oceanie Arktycznym kurczy się do najniższego poziomu w połowie września. W tym roku mierzy zaledwie 1.44…

NAJNOWSZE ARTYKUŁY

zielona energia2 3
Cztery możliwości zielonego wodoru dla Środkowego Zachodu
by Chrześcijański Tae
Aby zapobiec kryzysowi klimatycznemu, Środkowy Zachód, podobnie jak reszta kraju, będzie musiał całkowicie zdekarbonizować swoją gospodarkę do…
ug83qrfw
Główna bariera w odpowiedzi na zapotrzebowanie musi się skończyć
by John Moore, Na Ziemi
Jeśli federalne organy regulacyjne postąpią właściwie, odbiorcy energii elektrycznej na Środkowym Zachodzie mogą wkrótce zacząć zarabiać, podczas gdy…
drzewa do sadzenia dla klimatu2
Posadź te drzewa, aby poprawić życie w mieście
by Mike Williams-Rice
Nowe badanie ustala, że ​​żywe dęby i amerykańskie jawory są mistrzami wśród 17 „superdrzew”, które pomogą uczynić miasta…
dno morza północnego
Dlaczego musimy zrozumieć geologię dna morskiego, aby wykorzystać wiatry?
by Natasha Barlow, profesor nadzwyczajny czwartorzędowej zmiany środowiska, Uniwersytet w Leeds
Dla każdego kraju obdarzonego łatwym dostępem do płytkiego i wietrznego Morza Północnego, morski wiatr będzie kluczem do spełnienia sieci…
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
by Bart Johnson, profesor architektury krajobrazu, University of Oregon
Pożar płonący w gorącym, suchym górskim lesie przetoczył się przez miasto Gold Rush w Greenville w Kalifornii, 4 sierpnia…
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
by Alvin Lin
Na kwietniowym Szczycie Klimatycznym przywódców Xi Jinping obiecał, że Chiny będą „ściśle kontrolować energetykę węglową…
Niebieska woda otoczona martwą białą trawą
Mapa śledzi 30 lat ekstremalnego topnienia śniegu w USA
by Mikayla Mace-Arizona
Nowa mapa ekstremalnych zjawisk topnienia śniegu w ciągu ostatnich 30 lat wyjaśnia procesy, które prowadzą do szybkiego topnienia.
Samolot zrzuca czerwony środek ogniochronny na pożar lasu, gdy strażacy zaparkowani wzdłuż drogi patrzą w pomarańczowe niebo
Model przewiduje 10-letni wybuch pożaru, a następnie stopniowy spadek
by Hannah Hickey-U. Waszyngton
Spojrzenie na długoterminową przyszłość pożarów przewiduje początkowy, mniej więcej dekadowy wybuch aktywności pożarów…

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

Nowe postawy - nowe możliwości

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.pl | Rynek wewnętrzny
Copyright © 1985 - Publikacje wewnętrzne 2021. Wszelkie prawa zastrzeżone.