Bioglobes. Pullossa oleva ekosysteemi voi pysyä tasapainossa vuosia. Kuva: MUSE - tiedemuseo

Maa-tehtaat imevät 17% enemmän hiilidioksidia ilmakehästä nyt kuin 30 vuotta sitten, meidän tutkimus näyttää. Samoin poikkeuksellisesti tutkimuksemme osoittaa myös, että kasvillisuus ei juurikaan käytä mitään ylimääräistä vettä sen tekemiseksi, mikä viittaa siihen, että maailmanlaajuinen muutos aiheuttaa maailman kasvien kasvavan vedenkäytön tehokkaammin.

Vesi on arvokkain kasvien kasvamiseen tarvittava resurssi, ja tutkimuksemme viittaavat siihen, että kasvillisuus käyttää sitä paljon paremmin maailmassa, jossa hiilidioksidia? tasot kasvaa edelleen.

Hiilen oton suhde vesihäviöön ekosysteemeillä on se, mitä me kutsumme "vedenkäytön tehokkuudeksi", ja se on yksi tärkeimmistä muuttujista näiden ekosysteemien tutkimuksessa.

Vahvistamme maailmanlaajuisen trendi, jossa vedenkäytön tehokkuus on lisääntynyt, on harvinainen hyvä uutinen, kun on kyse maailmanlaajuisten ympäristömuutosten seurauksista. Se vahvistaa laitosten elintärkeää roolia globaaleina hiilen nieluina, parantaa elintarviketuotantoa ja voi lisätä veden saatavuutta yhteiskunnan ja luonnon hyvinvointiin.

Vielä tehokkaampi veden käyttö maailmassa ei ratkaise nykyisiä tai tulevia vesipulaongelmia.

Hiilen talteenoton lisääminen

Kasvit kasvavat nykypäivän korkeammissa hiilidioksidipäästöissä? olosuhteet voivat ottaa enemmän hiiltä – niin kutsuttua CO? lannoitusvaikutus. Tämä on tärkein syy siihen, miksi maanpäällinen biosfääri on ottanut 17 % enemmän hiiltä viimeisten 30 vuoden aikana.

Tehostettu hiilidioksidin otto on sopusoinnussa maailmanlaajuinen ympäristöystävällisyys satelliittien havaitsemat maapallon hiilidioksidipäästöt kasvavat poistaa noin kolmanneksen kaikesta CO:sta? ihmisen toiminnasta aiheutuvat päästöt.

Hiilen oton lisääminen maksaa tyypillisesti. Antaako CO? kasvien on avattava lehdissään huokoset, joita kutsutaan stomataiksi, mikä puolestaan ​​​​sallii veden livahtaa ulos. Kasvien on siis löydettävä tasapaino hiilen ottamista vastaan ​​uusien lehtien, varsien ja juurien rakentamiseksi, samalla kun minimoidaan prosessin aikana tapahtuva veden menetys. Tämä on johtanut hienostuneisiin mukautuksiin, joiden ansiosta monet kasvilajit ovat voineet valloittaa erilaisia ​​kuivia ympäristöjä.

Yksi tällainen mukautus on sulkea stomata hieman, jotta CO? sisään niin, että ulos tulee vähemmän vettä. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden lisääntyessä kokonaistulos on, että CO? vedenotto lisääntyy, kun taas vedenkulutus ei. Juuri tämän olemme löytäneet globaalissa mittakaavassa uudessa tutkimuksessamme. Itse asiassa havaitsimme, että nouseva CO? tasot aiheuttavat maailman kasvien vesiviisaamisen lähes kaikkialla, olipa se sitten kuivissa tai kosteissa paikoissa.

Kasvualueet

Uusien vedenkäytön tehokkuusmallien kehittämiseksi ja testaamiseksi käytimme yhdistelmää juoksumittakaavaisen veden virtauksen ja ilmakehän mittausten sekä lehtien ominaisuuksien satelliittitarkistusten yhdistelmänä. Mallin avulla voimme laajentaa lehtien vedenkäytön tehokkuutta kaikkialla maailmassa koko maapalloon.

Havaitsimme, että kaikkialla maailmassa boreaaliset ja trooppiset metsät ovat erityisen hyviä lisäämään ekosysteemien vedenkäytön tehokkuutta ja hiilidioksidin ottoa. Se johtuu suurelta osin CO:sta? lannoitusvaikutus ja lehtien kokonaispinta-alan kasvu.

Tärkeää on, että molemmat metsätyypit ovat kriittisiä ilmakehän hiilidioksidin nousun rajoittamisessa? tasot. Ehjä trooppinen metsä poistaa enemmän ilmakehän hiilidioksidia? kuin mikään muu metsä, ja planeetan kauaskantoiset metsät suuria määriä hiiltä erityisesti niiden orgaanisissa maaperissä.

Samaan aikaan maailman puolivaltaisille ekosysteemeille lisääntynyt veden säästö on suuri asia. Havaitsimme, että esimerkiksi australialaiset ekosysteemit lisäävät hiilidioksidipäästöjään, erityisesti pohjoismaiset savannat. Tämä suuntaus ei ehkä ole ollut mahdollista ilman ekosysteemien vedenkäytön tehokkuuden kasvua.

Aiemmat tutkimukset ovat myös osoittaneet, miten veden tehokkuus on lisääntynyt vihertävät puolituiset alueet ja se on saattanut vaikuttaa hiilidioksidin talteenottoa osittain kuivissa ekosysteemeissä Australiassa, Afrikassa ja Etelä-Amerikassa.

Vedenkäytön tehokkuuden suuntaukset 1982-2011in suhteen. LUOTTO, Tekijä toimitti

Kaikki ei ole hyvä uutinen

Näillä suuntauksilla on suurelta osin myönteisiä tuloksia kasveille ja niitä kuluttaville eläimille (ja ihmisille). Puuntuotanto, bioenergia ja viljelykasvu ovat (ja tulevat olemaan) vähemmän vettä vieviä ilmastonmuutoksen aikana kuin ilman kasvillisuuden vedenkäytön tehokkuutta.

Näistä suuntauksista huolimatta vesipula rajoittaa kuitenkin edelleen hiilinieluja, elintarviketuotantoa ja sosioekonomista kehitystä.

Jotkut tutkimukset ovat osoittaneet, että myös veden säästäminen voisi johtaa siihen lisääntynyt valuma ja näin ollen ylimääräinen veden saatavuus. Kuivaa Australiaa varten yli puolet (64%) ilmakehään palaavien sateiden määrä ei mene kasvillisuuden kautta vaan suoran maaperän haihtumisen kautta. Tämä vähentää mahdollisuutta hyötyä kasvavasta vedenkäytön tehokkuudesta ja mahdollisuudesta lisätä vettä jokiin ja säiliöihin. Itse asiassa a Tuoreen tutkimuksen osoittaa, että vaikka osittain kuivia alueita Australiassa on vihreämpiä, ne kuluttavat myös enemmän vettä, mikä aiheuttaa joen virtauksen putoamisen 24-28%: lla.

Tutkimuksemme vahvistaa, että kasvit kaikkialla maailmassa hyötyvät todennäköisesti lisääntyneistä veden säästöistä. Kysymys siitä, johtuuko se siitä, että veden saatavuus lisääntyy säilyttämiseen tai ihmisravinnoksi, on kuitenkin paljon vähemmän selvää, ja se vaihtelee todennäköisesti alueittain.

Tietoja Tekijät

Pep Canadell, CSIRO-tutkija ja Global Carbon -hankkeen pääjohtaja CSIRO; Francis Chiew, vanhempi tutkija, CSIRO; Lei Cheng, tutkijatohtori CSIRO; Lu Zhang, vanhempi tutkija, CSIROja Yingping Wang, tutkimuksen päällikkö CSIRO

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

at InnerSelf Market ja Amazon