Badanie ocenia możliwość wpływu CO2 na wzrost drzew tropikalnych
Niektóre modele statystyczne, które reprezentują dynamikę globalnej roślinności, były wcześniej wykorzystywane do przewidywania reakcji środowiskowych środowisk leśnych na zmiany klimatu. Modele te dowodzą, że rola dwutlenku węgla we wzroście drzew może być ważniejsza niż myśleliśmy, w których zwiększone stężenie CO 2 w atmosferze spowoduje wzrost biomasy lasów tropikalnych, czyli, że CO 2 będzie miał wpływ nawożenia na drzewa tropikalne.
Lubić
Wraz ze wzrostem stężenia CO 2 w atmosferze dostępnych jest więcej surowca do wykorzystania w reakcjach fotosyntezy. Zatem wzrost ten przyspieszyłby tempo fotosyntezy roślin. Ponadto nawożenie CO 2 zwiększyłoby efektywność wykorzystania wody, sprawiając, że rośliny lepiej wykorzystują ten zasób, przy mniejszych stratach wody w wyniku transpiracji.
Wbrew przewidywaniom nie ma konkretnych dowodów na to, że proces ten rzeczywiście wpłynąłby na wzrost drzew w lasach tropikalnych.
W czasopiśmie Nature opublikowano badanie, w którym zbadano, czy istnieje związek między wzrostem atmosferycznego CO 2 a wzrostem drzew poprzez pomiar słojów ich pni. W badaniu zbadano również, czy istnieje związek między wzrostem stężenia CO 2 a zmianami tempa zużycia wody przez drzewa.
Zwiększenie efektywności wykorzystania wody byłoby szczególnie interesujące w przypadku drzew, które są narażone na okresy niedoboru wody lub sezonowe susze, tak aby mniejsza utrata wody zmniejszyła ich stres wodny i wydłużyła okres ich wzrostu.
Pierwszym etapem badań było sprawdzenie, czy nastąpił wzrost absorpcji węgla przez drzewa, co może mieć związek ze wzrostem stężenia atmosferycznego CO 2, oraz czy zmieniło to tempo fotosyntezy i zużycie wody. Drugim krokiem było zweryfikowanie, czy w tym okresie nastąpił wzrost słojów i szerokości pni, tak aby można było ustalić związek między wzrostem CO 2 a wzrostem biomasy w lasach tropikalnych.
Badania
Wyselekcjonowano ponad tysiąc drzew z 12 różnych gatunków, które dla większej reprezentacji środowiska tropikalnego zostały rozmieszczone w trzech różnych miejscach w tropikach. Celem pracy było przeanalizowanie zależności między wzrostem CO2 a zmianami tempa wzrostu drzew w ciągu ostatnich 150 lat oraz uzyskanie danych długoterminowych, na podstawie których przeanalizowano występujące izotopy węgla (warianty pierwiastka węglowego). w miazdze pni. Na podstawie tych izotopów można było oszacować wewnątrzkomórkowy węgiel obecny w liściach oraz efektywność wykorzystania wody w poprzednich latach.
Na tej podstawie w ciągu ostatnich 150 lat zidentyfikowano znaczny wzrost wewnątrzkomórkowego węgla obecnego w liściach drzew z trzech obszarów. Jednak wzrost ten był mniejszy niż w przypadku atmosferycznego CO 2. Innymi słowy, zidentyfikowany wzrost nastąpił w znacznie krótszej skali czasowej niż wzrost stężenia dwutlenku węgla w atmosferze, który zaczął się pojawiać na początku rewolucji przemysłowej, około 1850 roku.
Zresztą stwierdzono, że jednocześnie nastąpił wzrost efektywności wykorzystania wody. Wcześniejsze badania ze wzbogaceniem CO2 w powietrzu wskazały na poprawę zużycia wody u niektórych gatunków drzew tropikalnych, a także drzew o klimacie umiarkowanym i wydaje się, że efekt ten wystąpił w skali pantropikalnej.
Wzrost efektywności wykorzystania wody, jaki nastąpił w dłuższej perspektywie, wskazuje na dwa prawdopodobne wyjaśnienia: pierwszym byłby wzrost fotosyntezy, a więc można by go powiązać ze wzrostem stężenia CO 2. Drugi to zmniejszone pocenie się.
Wyniki
W badaniu stwierdzono, że wzrost stężenia atmosferycznego CO 2 w ciągu ostatnich 150 lat spowodował wzrost poziomu węgla obecnego w liściach, a także poprawę wykorzystania wody na trzech badanych stanowiskach. Nie stwierdzono jednak wykrywalnych przyrostów średnicy pni w analizowanym okresie.
Mimo to, zastosowana metodologia badań wykazała niską zdolność wykrywania zmian wzrostu pni, co jest jedną z możliwych przyczyn niezidentyfikowanego wzrostu drzew.
Uzasadnienia
Te rozbieżności między przeprowadzonymi badaniami a modelami statystycznymi dotyczącymi wzrostu drzew można przypisać przyczynom technicznym stosowanej przez każdego badacza metodologii i mogą różnić się w analizowanym okresie, jednostkami analizy i wielkościami działek, z których drzewa zostały na przykład pobrane. Wyniki uzyskane z badań przedstawionych przez Nature wskazują, że wbrew powszechnemu przypuszczeniu wzrost stężenia atmosferycznego CO 2 nie stymulował wzrostu drzew badanego gatunku w skali stulecia.
Innym możliwym powodem, dla którego nie zaobserwowano wzrostu wzrostu drzew, jest istnienie zewnętrznych czynników stresogennych, takich jak wzrost lub spadek średniej dziennej temperatury zidentyfikowanej w badanym okresie lub niedobór innych zasobów niezbędnych do wzrostu oprócz CO 2 lub wody, takie jak ograniczenie składników odżywczych lub zmniejszenie poziomu światła.
Dodatkowo, dodatkowe asymilacje generowane przez wzrost fotosyntezy mogły mieć zastosowanie w rozwoju owoców i biomasy korzeni, których nie można zidentyfikować poprzez pomiar słojów czy średnic pnia.
Z drugiej strony, zmiany wskaźników zużycia wody można wyjaśnić zmniejszeniem przewodnictwa wody przez aparaty szparkowe, co zmniejszyło tempo transpiracji. Należy wziąć pod uwagę fakt, że zmniejszenie transpiracji roślin doprowadziłoby do niskiej wilgotności powietrza i wzrostu temperatury (więcej informacji na temat globalnego ocieplenia można znaleźć tutaj). Nie można stwierdzić, że spowodowałoby to zmiany w cyklu hydrologicznym, ponieważ wylesianie, przy jednoczesnym zwiększaniu stężeń CO 2 w atmosferze (a więc zachodzącym jednocześnie ze zmianami w zużyciu wody przez rośliny), również ponosi dużą część odpowiedzialności. w ingerencji w cykl.
Biorąc pod uwagę ważną rolę lasów tropikalnych w globalnym obiegu węgla, ważne jest, aby wiedzieć, jakie będą ich reakcje na zmiany klimatyczne. Jak już powiedziano, przewiduje się, że w wyniku nawożenia CO 2 nastąpi wzrost ich biomasy. Jeśli jednak nie ma takich efektów (jak wskazano w badaniu przedstawionym przez czasopismo), można stwierdzić, że obecne modele przeszacowują zdolność lasów tropikalnych do działania jako pochłaniacze dwutlenku węgla, co wskazuje, że będą one absorbować więcej węgla atmosferycznego niż w rzeczywistości. , w rzeczywistości odgrywający mniejszą rolę w ograniczaniu skutków globalnego ocieplenia w stosunku do przewidywanych przez obecne modele.
