Lasy pochłaniają 25 do 30 procentowej emisji dwutlenku węgla spowodowanej przez człowieka - silnego gazu cieplarnianego - i dlatego uważa się, że odgrywają kluczową rolę w łagodzeniu tempa i skali zmian klimatu.

Jednak nowe badanie, które łączy przyszłe prognozy modeli klimatycznych; historyczne rekordy drzewiaste na całym kontynencie Ameryki Północnej; a sposób, w jaki tempo wzrostu drzew może reagować na wyższe stężenie dwutlenku węgla w atmosferze, pokazuje, że działanie łagodzące lasów prawdopodobnie będzie w przyszłości znacznie mniejsze niż wcześniej sugerowano.

Opublikowano w czasopiśmie Ecology Letters, badanie jako pierwsze ujawniło możliwy wpływ zmieniającego się klimatu na tempo wzrostu drzew w całej Ameryce Północnej - innymi słowy, jak ich wzrost zmienia się w czasie i w odpowiedzi na zmieniające się warunki środowiskowe.

Rezultat: szczegółowe mapy prognostyczne dla całego kontynentu północnoamerykańskiego, które ujawniają wpływ zmian klimatu na wzrost lasów.

Badacze połączyli prognozy klimatyczne dla Ameryki Północnej opracowane przez Międzynarodowy Panel ds. Zmian Klimatu z historycznymi zapisami słojów na podstawie próbek obejmujących okres od 1900 do 1950 w miejscach pobierania próbek 1,457 na całym kontynencie.

Jak zareagują lasy?

„Następnie przyjrzeliśmy się historycznym zmianom wzrostu tych drzew w różnych klimatach w przeszłości i wykorzystaliśmy to, aby przewidzieć, jak będą rosły w przyszłości na całym kontynencie, od Meksyku po Alaskę”, mówi pierwsza autorka Noah Charney, badanie podoktoranckie współpracownik w dziale ekologii i biologii ewolucyjnej na uniwersytecie w Arizonie.

„Badania są bezprecedensowe i nowatorskie w wykorzystaniu dużych danych biologicznych” - mówi współautor Brian Enquist, profesor w dziale ekologii i biologii ewolucyjnej oraz pracownik Aspen Center for Environmental Studies w Aspen w Kolorado. „Wykorzystaliśmy sieć ponad 2 milionów obserwacji słojów w Ameryce Północnej. Pierścienie drzew zapewniają zapis reakcji drzew rosnących w różnych klimatach na zmiany temperatury i opadów deszczu. ”

Odkrycia podważają wcześniejsze wnioski dotyczące reakcji lasów na cieplejsze średnie temperatury, wzrost emisji gazów cieplarnianych i zmianę wzorców opadów.

Zespół był zaskoczony, że w swoich symulacjach nie znalazł dowodów na proces pochłaniania gazów cieplarnianych zwany borealnym efektem zazieleniania. Borealne zazielenienie odnosi się do założenia, że ​​drzewa na dużych szerokościach geograficznych, gdzie niższe temperatury ograniczają wzrost, powinny korzystać z cieplejszych temperatur i wyższych stężeń dwutlenku węgla w atmosferze, aw rezultacie „zielonego” pod wpływem zmian klimatu. Z kolei te kwitnące lasy borealne powinny być zdolne do usuwania większej ilości dwutlenku węgla z atmosfery, podobnie jak pomysł, tłumiąc zmiany klimatu.

„Do tej pory nie było dobrego sposobu, aby wziąć pod uwagę reakcję drzew na zmiany klimatu w nowych warunkach klimatycznych”, mówi starsza autorka Margaret Evans, adiunkt w Laboratorium Badań nad Pierścieniem Drzew (LTRR) i ekologii oraz dział biologii ewolucyjnej. „Nasze badanie zapewnia tę perspektywę. Widzimy, że kiedy drzewa są wypychane pod wpływem zmian klimatu, ich reakcja zmienia się. ”

„Wiele wcześniejszych badań modelowania klimatu polegało na tym, że lasy borealne uratowały nas przed katastrofą klimatyczną poprzez zrównoważenie naszych emisji, ale w naszych wynikach nie widzimy żadnej zieleni”, mówi Valerie Trouet, profesor nadzwyczajny w LTRR. „Zamiast tego widzimy brązowienie. Pozytywnego wpływu, jaki uważa się za cieplejsze temperatury na lasy borealne, wcale tego nie widzimy. ”

Najbardziej dramatyczne zmiany w prognozowanych wskaźnikach wzrostu lasów stwierdzono we wnętrzu na zachód od kontynentu północnoamerykańskiego, przy czym prognozowano nawet o 75 wolniejszy wzrost drzew w południowo-zachodniej części USA, wzdłuż Gór Skalistych, przez wnętrze Kanady i Alaski. Wzrosty wzrostu zaobserwowano jedynie na niektórych obszarach przybrzeżnych, głównie w północno-zachodnim Pacyfiku, północno-wschodniej części Quebecu i prowincjach morskich oraz na Florydzie.

Niektóre prognozy wynikające z symulacji już się spełniają.

Pętla sprzężenia zwrotnego

„Na przykład na Alasce, gdzie przewiduje się, że drzewa będą reagować pozytywnie na temperatury ocieplenia pod wpływem borealnego efektu zieleni, widzimy, że drzewa reagują teraz negatywnie”, mówi Evans. „Drzewa na bardzo dużych szerokościach geograficznych są ograniczone przez niskie temperatury, więc tak, w cieplejszych latach rosną one bardziej, ale jest punkt zwrotny, a gdy miną to, cieplejszy klimat staje się złym, a nie dobrym”.

Jak ostrzegają badania, klimat ocieplenia już szybko popycha wiele lasów do tego punktu krytycznego, który może zostać osiągnięty już w 2050. Oprócz szybkiego narażenia na temperatury, których nie doświadczyli w ciągu swojego życia i nie są przygotowani ewolucyjnie, utrudnienie ich wzrostu sprawia, że ​​drzewa są jeszcze bardziej podatne na dodatkowe obciążenia.

„Zachodzi tu krytyczna i potencjalnie szkodliwa pętla zwrotna” - mówi Charney. „Gdy tempo wzrostu drzew zwalnia w reakcji na stresory środowiskowe, takie jak zimno lub susza, mogą sobie poradzić przez kilka lat, ale z czasem wyczerpują się zasoby i są znacznie bardziej podatne na dodatkowe stresory, takie jak uszkodzenie przez pożar lub duża susza lub epidemie owadów. Powolny wzrost z roku na rok oznacza zatem, że lasy stają się coraz mniej odporne ”.

W rezultacie las może bardzo szybko stać się zasobem klimatycznym i stać się producentem węgla.

„To jak zepsuty termostat” - mówi Evans. „Lasy działają jak pochłaniacz węgla, usuwając dwutlenek węgla z atmosfery, ale im bardziej klimat się ociepla, tym wolniej rosną drzewa, im mniej węgla zasysają, tym szybciej klimat się zmienia”.

„Wyniki podkreślają również potencjalne znaczenie lokalnie dostosowanych strategii gospodarki leśnej, które pomogą złagodzić spadki wzrostu lasów prognozowane przez nasze analizy”, mówi Charney.

Implikacje potencjalnie mogą mieć zastosowanie na całym świecie. Choć ich modele nie obejmowały danych spoza kontynentu północnoamerykańskiego, „wydaje się bardzo prawdopodobne, że wnioski wyciągnięte w tym badaniu dotyczą również lasu eurazjatyckiego”, mówi Evans. „Lasy borealne w Eurazji są bardziej rozległe, a nawet ważniejsze niż lasy w kontynentalnej Ameryce Północnej”.

Naukowcy ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Badawczego, Polskiej Akademii Nauk, Uniwersytetu Stanowego Montana, Bryn Mawr College i Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Badawczego są współautorami badania. Finansowane było Centrum Aspen Studiów nad Środowiskiem i UA College of Science.

Źródło: University of Arizona

Powiązane książki

at Rynek wewnętrzny i Amazon