Kuinka äärimmäiset kuopat heikentävät puiden kykyä imeä hiiltä

Kuinka äärimmäiset kuopat heikentävät puiden kykyä imeä hiiltä Vakava kuivuus on osaltaan vaikuttanut laajalle levinneisiin kuoriaiskuormivaurioihin ja puukuolleisuuteen mäntymetsissä Yhdysvaltojen lännessä. Yhdysvaltain maatalousministeriö, CC BY-ND

Puiden sisällä on mysteeri, josta rannikkokaupunkien kohtalo, joka uhkaa ilmastonmuutoksen nousevaa merenpinnan nousua, voi riippua. Maan metsät kasvavat vuosittain noin yksi neljännes ihmisten päästöistä, hidastaen tehokkaasti ilmaston lämpenemisen nopeutta ja vakavuutta. He lukitsevat suurimman osan tästä hiilestä varteensa ja pitävät sitä siellä vuosisatojen ajan. Tämä palvelu, jonka he tarjoavat ihmiskunnalle, on noin triljoonan dollarin arvoinen joka vuosi.

Mutta ei ole mitään takeita siitä, että puut ympäri maailmaa jatkavat tätä tulevaisuuden vuosikymmeninä. Ilmastomuutos on polttoaineena kuivuutta, suuria metsäpaloja ja hyönteistenpurkauksia, jotka kaikki hidastavat puiden kasvua, tappavat puita ja vapauttavat hiilen takaisin ilmakehään.

Joten yhden biljoonan dollarin kysymys, johon tutkijat kilpailevat, on - mikä on puiden kohtalo muuttuvassa ilmastossa?

Tutkiessaan kuivuuden vaikutusta puihin, kollegani ja minä keskittyimme tämän kysymyksen yhteen näkökohtaan, erityisesti kuivuuden vaikutukseen puihin. Analyysimme osoittaa, että metsät eivät palaudu äärimmäisestä kuivuudesta niin nopeasti kuin tutkijat olivat ajatelleet - havainto, joka voisi johtaa parempiin malleihin, joilla metsät imevät hiilidioksidipäästöjä.

Puun historian lukeminen

Tällä hetkellä lentää sokeasti puiden kohtalon ennustamisessa. Paras ennustetyökalumme - kasvien fysiologiaan ja ilmastoon perustuvat matemaattiset mallit - olla eri mieltä metsien tulevaisuudesta.

Jotkut osoittavat, että puut kasvavat edelleen kuin hulluja ja ottavat hiiltä talteen vuosisadan lopun ajan. Toisissa kuitenkin kuivuus, lämpötila ja muut ekosysteemihäiriöt hidastavat puiden kasvua ja tappavat monia puita, ja ekosysteemit alkavat menettää hiiltä, ​​nopeuttaen nopeasti ilmastonmuutoksen nopeutta ja vakavuutta. Vielä pahempaa, näiden mallien ei yleensä uskota simuloivan tarkasti kuivuus vaikuttaa metsiin.

Kiertääksemme puun renkaat saadaksesi osan tämän mysteerin purkamiseen. Suurin osa pohjoisen pallonpuoliskon puista kasvattaa vuosirenkaita, jotka on kerrostettu varren ympärille kuin kirjan sivut menneisyyteen puun elinaikana.

Tutkijat ovat jo vuosikymmenien ajan tienneet, että kuivuuden aikana puut kasvavat hitaammin. Mutta halusimme tietää vastauksen yksinkertaiseen kysymykseen: mitä tapahtuu kuivuuden jälkeen? Ovatko puut elpyneet ja jatkavat kasvuaan ottaen hiilen pois ilmakehästä? Vai voisiko kuivuuden aiheuttamat vauriot saada ne kasvamaan myöhemmin hitaammin, vaikka kuivuus on ohi?

Koska ilmastomuutos johtaa yleisempiin ja vakavampiin kuiviin vuonna XNUMX monilla maailman alueilla, metsien elpyminen kuivuuden jälkeen on ratkaisevan tärkeää määritettäessä, pitävätkö ne edelleen hiilidioksidia ja hidastavatko ilmaston lämpeneminen.

Kuivuuden krapula

Käytimme online-julkisesti saatavilla olevaa tietokantaa puiden renkaista useista tuhansista metsäalueista ympäri maailmaa. Suurin osa mittauksista tuli Pohjois-Amerikasta, Euroopasta ja Venäjän osista. Noin 1,300 XNUMX kriteerimme täyttäneellä metsäalueella etsimme historiallista ilmastotietoa löytääksemme milloin ja missä vakavat kuivuudet olivat tapahtuneet. Sitten tarkastelimme eloonjääneiden puiden kasvua kuivuuden päätyttyä.

Se mitä löysimme oli aika hätkähdyttävä. Metsät kestivät keskimäärin kaksi tai neljä vuotta aikaisemman kasvunsa palauttamiseksi vakavan kuivuuden jälkeen. Kuivuuden "perintövaikutus" oli vakavin kuivissa metsissä, kuten Lounais-Yhdysvalloissa, ja mäntylajeissa. Lisäksi puulajilla, jotka ottivat eniten riskejä - eli niillä, jotka jatkavat veden juomista kuivuuden aikana -, oli myös suurin perinnöllinen vaikutus.

Ilman yksityiskohtaisempia tutkimuksia yksittäisissä metsissä, emme pystyneet selvittämään, miksi puut kasvavat hitaammin kuivuuden jälkeen, mutta meillä on muutama osoitus.

Lupaavinta oli havainto, että kuivuusvaiheessa riskinottavat puulajit näyttävät elpyvän hitaimmin. Jotkut lajit, kuten vapiseva haapapuu, käyttävät edelleen vettä ja ylläpitävät fotosynteesiä kuivuuden aikana, mutta ne voivat vaurioittaa veden kuljetusjärjestelmiään ja jopa kuoleman. Tämä strategia on luultavasti edullinen märällä aikoina tai kohtalaisessa kuivassa, auttaen heitä kasvamaan naapureitaan ja saamaan lisää valoa. Mutta vakavissa kuivuuksissa tämä strategia voi hylätä. Itse asiassa aikaisemmassa haavanpuututkimuksessamme löysimme puusta paljon kuivuusvetoisia vaurioita, jotka jatkuivat noin vuosikymmen.

Kun tarkastelimme nykyisiä matemaattisia malleja, huomasimme, että kaikki nämä mallit kohtelivat kuivuutta kuin valokytkin. Kun puut olivat kuivuusstressissä, ne kasvoivat hitaammin. Mutta kun kuivuutta lievennettiin, mallit olettivat kytkimen kääntyvän takaisin päälle ja he palauttivat kasvunsa täydellisesti ja välittömästi.

Tämä osoittaa, että näistä malleista puuttuu todennäköisesti useita keskeisiä prosesseja metsien kuivuuden vaikutusten simuloimiseksi tarkasti. Siksi he saattavat yliarvioida kuinka paljon puita voi auttaa hidastamaan ilmastonmuutosta.

Gigatonnia ilmakehän hiiltä

Kuinka paljon tällä vaikutuksella oli merkitystä? Teimme useita yksinkertaisia ​​laskelmia puolikuivien metsien hiilenotosta näiden kuivuusperintövaikutusten kanssa tai ilman niitä. Havaitsimme, että yli vuosisadan puolikuivat metsät varastoivat 1.6 gigatonnia hiiltä vähemmän kuivuuden perinnöllisen vaikutuksen vuoksi, joka on noin 25% Yhdysvaltojen vuotuiset hiilidioksidipäästöt. Tämä on varmasti erittäin varovainen arvio siitä, kuinka paljon sillä on merkitystä, koska se ottaa huomioon vain yhden alueen kasviyhteisön tai bioman.

Monia tärkeitä kysymyksiä on kuitenkin jäljellä. Ensinnäkin, esiintyykö näitä kuivuuden perintövaikutuksia trooppisissa metsissä, jotka ovat kaikkien metsien voimakkaimpia hiilinieluja? Monet trooppiset puulajit eivät tee yhdenmukaisia ​​vuosirenkaita, mikä tekee puiden rengasanalyysistä haastavan, mutta jotkut tutkimusryhmät ovat viime aikoina onnistuneet mittaamaan puirenkaita joitain trooppisia lajeja.

Toiseksi, kuinka herkkä puukuolleisuus kuivuudelle on eri alueilla ja ekosysteemeissä ympäri maailmaa? Puiden kuolleisuus on osoittautunut uskomattoman vaikeaksi tutkia, ymmärtää ja ennustaa, ja yhteisö kilpailee näiden kysymysten ratkaisemiseksi.

Kolmanneksi, kuinka voimme parantaa ennustemallejamme kuivuuden simuloimiseksi paremmin? Muissa tutkimuksissa kollegani ja minä yritämme parantaa näitä kasvillisuusmalleja lisäämällä kuivuusvahinkojen mekanismin, joka haavoittaa ja tappaa puita vaarallisilla vedenkäyttöstrategioilla.

Viime kädessä mitä nopeammin ja aggressiivisemmin käsittelemme ihmisen aiheuttamaa ilmastomuutosta, sitä pienemmät riskit ovat metsät ympäri maailmaa.

Tutkimuksemme on loistanut pienen valonsäteen puiden ytimessä oleviin salaisuuksiin, matkalla ajassa taaksepäin, jotta voimme ymmärtää tulevaisuutta. Mutta näiden majesteettisten organismien sisälle syövytetään vielä paljon muita mysteerejä, salaisuuksia, jotka meidän on epätoivoisesti purettava.

AuthorConversation

anderegg WilliamWilliam RL Anderegg on jatkotutkija Princetonin ympäristökeskuksessa Princetonin yliopistossa. Hänen tutkimuskeskukset ympäröivät ekosysteemien ja ilmastonmuutoksen leikkauspistettä. Sain Ph.D. Stanfordin yliopiston biologian laitokselta.

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

climate_books

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvaketwitter kuvakeyoutube kuvakeinstagram-kuvakepintrest-kuvakerss-kuvake

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

UUSIMMAT VIDEOT

Suuri ilmastomuutto on alkanut
Suuri ilmastomuutto on alkanut
by Super User
Ilmastokriisi pakottaa tuhannet ympäri maailmaa pakenemaan, kun heidän kodeistaan ​​tulee yhä asumattomampia.
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
Viimeinen jääkausi kertoo meille, miksi meidän on pidettävä huolta 2 ℃ lämpötilan muutoksesta
by Alan N Williams, et ai
Hallitustenvälisen ilmastomuutospaneelin (IPCC) viimeisimmässä raportissa todetaan, että ilman merkittävää vähennystä…
Maa on pysynyt asuttavana miljardeja vuosia - kuinka paljon onnekkaita saimme?
Maa on pysynyt asuttavana miljardeja vuosia - kuinka paljon onnekkaita saimme?
by Toby Tyrrell
Evoluutio kesti 3 tai 4 miljardia vuotta Homo sapiensin tuottamiseksi. Jos ilmasto olisi täysin epäonnistunut vain kerran siinä…
Kuinka 12,000 XNUMX vuoden takaisen sään kartoittaminen voi auttaa ennustamaan tulevaa ilmastonmuutosta
Kuinka 12,000 XNUMX vuoden takaisen sään kartoittaminen voi auttaa ennustamaan tulevaa ilmastonmuutosta
by Brice Rea
Viimeisen jääkauden loppua, noin 12,000 XNUMX vuotta sitten, leimasi viimeinen kylmävaihe nimeltä Nuoremmat Dryat.
Kaspianmeren on tarkoitus pudota vähintään 9 metriä tällä vuosisadalla
Kaspianmeren on tarkoitus pudota vähintään 9 metriä tällä vuosisadalla
by Frank Wesselingh ja Matteo Lattuada
Kuvittele, että olet rannikolla ja katsot merelle. Edessäsi on 100 metriä karuista hiekkaa, joka näyttää…
Venus oli jälleen kerran maankaltainen, mutta ilmastonmuutos teki siitä asumaton
Venus oli jälleen kerran maankaltainen, mutta ilmastonmuutos teki siitä asumaton
by Richard Ernst
Voimme oppia paljon ilmastonmuutoksesta sisarplaneettamme Venukselta. Venuksen pintalämpötila on tällä hetkellä…
Viisi epäuskoa ilmastoon: Kaatumiskurssi ilmaston väärinkäytöksissä
Viisi ilmastonmuutosta: Kaatumiskurssi ilmaston väärinkäytöksissä
by John Cook
Tämä video on kaatumiskurssi väärässä ilmastotiedossa, jossa esitetään yhteenveto tärkeimmistä argumenteista, joita on käytetty epäilemään todellisuutta…
Arktinen alue ei ole ollut näin lämmin 3 miljoonan vuoden ajan, mikä merkitsee suuria muutoksia planeetalle
Arktinen alue ei ole ollut näin lämmin 3 miljoonan vuoden ajan, mikä merkitsee suuria muutoksia planeetalle
by Julie Brigham-Grette ja Steve Petsch
Pohjoisen Jäämeren merijää peittyy joka vuosi matalaan pisteeseen syyskuun puolivälissä. Tänä vuonna se on vain 1.44…

UUSIMMAT ARTIKKELIT

vihreä energia2 3
Neljä vihreää vetymahdollisuutta Keskilännelle
by Christian Tae
Ilmastokriisin estämiseksi Keskilännen, kuten muun maan, on vähennettävä taloutensa täysin hiilidioksidipäästöistä…
ug83qrfw
Suuri este kysyntään on poistettava
by John Moore, Maan päällä
Jos liittovaltion sääntelyviranomaiset tekevät oikein, sähköasiakkaat Keskilännen alueella voivat pian ansaita rahaa…
ilmastoon istutettavat puut2
Istuta nämä puut parantaaksesi kaupunkielämää
by Mike Williams-Rice
Uusi tutkimus vahvistaa elävät tammet ja amerikkalaiset sycamorit mestareiksi 17 "superpuun" joukossa, jotka auttavat tekemään kaupungeista…
pohjoisen meren pohja
Miksi meidän on ymmärrettävä merenpohjan geologiaa valjastaaksemme tuulet
by Natasha Barlow, kvaternaarisen ympäristönmuutoksen apulaisprofessori, Leedsin yliopisto
Kaikille maille, joilla on helppo pääsy matalalle ja tuuliselle Pohjanmerelle, merituuli on avainasemassa tapaamisessa…
3 metsäpalooppituntia metsäkaupungeille, kun Dixie Fire tuhoaa historiallisen Greenvillen, Kaliforniassa
3 metsäpalooppituntia metsäkaupungeille, kun Dixie Fire tuhoaa historiallisen Greenvillen, Kaliforniassa
by Bart Johnson, maisema -arkkitehtuurin professori, Oregonin yliopisto
Kuumassa, kuivassa vuoristometsässä palava metsäpalo pyyhkäisi kultakuumeen kaupungin Greenvillessa Kaliforniassa 4. elokuuta…
Kiina voi saavuttaa energia- ja ilmastotavoitteet, jotka rajoittavat hiilivoimaa
Kiina voi saavuttaa energia- ja ilmastotavoitteet, jotka rajoittavat hiilivoimaa
by Alvin Lin
Johtajan ilmastohuippukokouksessa huhtikuussa Xi Jinping lupasi, että Kiina "valvoo tiukasti hiilivoimaloita ...
Sinistä vettä kuolleen valkoisen ruohon ympäröimänä
Kartta seuraa 30 vuoden äärimmäistä lumen sulamista Yhdysvalloissa
by Mikayla Mace-Arizona
Uusi kartta äärimmäisistä lumen sulamistapahtumista viimeisten 30 vuoden aikana selventää nopeaa sulamista edistäviä prosesseja.
Lentokone pudottaa punaisen palonestoaineen metsäpaloon, kun tien varrella pysäköidyt palomiehet katsovat oranssiin taivaaseen
Malli ennustaa 10 vuoden metsäpalojen puhkeamista ja sitten asteittaista laskua
by Hannah Hickey-U. Washington
Katse maastopalojen pitkän aikavälin tulevaisuuteen ennustaa aluksi noin vuosikymmenen pituisen metsäpalojen toiminnan,…

 Hanki uusimmat sähköpostitse

Viikkolehti Päivittäinen inspiraatio

Uudet asenteet - uudet mahdollisuudet

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Sisäiset julkaisut. Kaikki oikeudet pidätetään.