Miksi ilmastonmuutos saa syksyn lehdet muuttamaan väriä aikaisemmin?
Chris Lawton / Unsplash
, CC BY-SA

Kun päivät lyhenevät ja lämpötilat laskevat pohjoisella pallonpuoliskolla, lehdet alkavat kääntyä. Voimme nauttia loistavista syksyisistä väreistä, kun lehdet ovat edelleen puilla, ja myöhemmin potkia punaisen, ruskean ja kultaisen maton läpi kävellessä.

Kun lämpötila nousee jälleen keväällä, puiden kasvukausi alkaa uudelleen. Lämpiminä kuukausina puut vievät hiilidioksidia ilmakehästä ja varastoivat sen monimutkaisiin molekyyleihin vapauttaen happea sivutuotteena. Tämä on pähkinänkuoressa fotosynteesiprosessi. Mitä enemmän fotosynteesiä, sitä enemmän hiiltä lukkiutuu.

Tiedämme, että hiilidioksidi on merkittävä ilmastonmuutoksen veturi, joten mitä enemmän kasvit voivat poistaa ilmakehästä, sitä parempi. Lämmin ilmasto johtaa pidempään kasvukauteen, jotkut tutkijat ovat ehdotti että puut ja muut kasvit absorboivat enemmän hiilidioksidia kuin aikaisemmin. Mutta uusi tutkimus on kääntänyt tämän teorian päähänsä ja sillä voi olla syvällisiä vaikutuksia sopeutumiseen ilmastonmuutokseen.

Rajan saavuttaminen

Tutkijat, Deborah Zanin johdolla Sveitsin liittovaltion teknologiainstituutissa, tutkivat, missä määrin syksyn puunlehtien värimuutosten ajoitus määräytyi kasvin kasvun edellisen kevään ja kesän aikana.

Lämpötila ja päivän pituus hyväksyttiin perinteisesti tärkeimmiksi tekijöiksi sille, milloin lehtien väri muuttui ja putosi johtaen jotkut tutkijat olettaa, että lämpenemislämpötilat viivästyttävät tätä prosessia myöhempään kauteen. Uuden tutkimuksen kirjoittajat tutkivat lehtipuupuiden eurooppalaisia ​​puulajeja, mukaan lukien hevoskastanja, hopeakoivu ja englantilainen tammi, kuinka paljon hiiltä puu absorboi vuodessa ja miten se lopulta vaikutti lehtien putoamiseen.


sisäinen tilausgrafiikka


Tietojen käyttö Yleiseurooppalainen fenologiahanke, joka on seurannut joitain puita jo 65 vuoden ajan, tutkijat havaitsivat pitkäaikaisessa havainnointitutkimuksessaan, että fotosynteesin lisääntyessä lehtien väri muuttui ja putosi aiemmin vuoden aikana. Jokainen fotosynteettisen aktiivisuuden 10 prosentin kasvu kevään ja kesän kasvukauden aikana puiden irtoaa lehdet keskimäärin kahdeksan päivää aikaisemmin.

Ilmasto-ohjatut kokeet viiden vuoden ikäisillä pyökillä ja japanilaisilla niittimakeilla viittaavat siihen, mikä voisi olla tämän odottamattoman tuloksen takana. Näissä kokeissa puut altistettiin täydelle auringolle, puoliksi varjolle tai täydelle varjolle. Tulokset osoittavat, että fotosynteesin määrälle, jonka puu voi suorittaa kasvukauden aikana, on raja. Ajattele sitä kuin täyttää ämpäri vedellä. Se voidaan tehdä hitaasti tai nopeasti, mutta kun ämpäri on täynnä, ei ole enää vettä mennä.

Lehtipuilla, jotka vuodattavat lehtiä syksyllä, on kiinteä määrä hiiltä, ​​jota ne voivat absorboida kaudessa.
Lehtipuilla, jotka vuodattavat lehtiä syksyllä, on kiinteä määrä hiiltä, ​​jota ne voivat absorboida kaudessa.
Alex Stemmer / Shutterstock

Tämä tutkimus osoittaa, että lehtipuut voivat absorboida vain määrätyn määrän hiiltä vuosittain ja kun tämä raja on saavutettu, enempää ei voida absorboida. Siinä vaiheessa lehdet alkavat vaihtaa väriä. Tämän rajan asettaa ravinteiden, erityisesti typen, saatavuus ja itse kasvin fyysinen rakenne, etenkin sisäiset astiat, jotka liikuttavat vettä ja liuenneita ravinteita. Typpi on tärkein ravintoaine, jota kasvit tarvitsevat kasvakseen, ja usein käytettävissä olevan typen määrä rajoittaa kokonaiskasvua. Siksi maanviljelijät ja puutarhurit käyttävät typpilannoitteita tämän rajoituksen voittamiseksi.

Yhdessä nämä rajoitukset tarkoittavat, että hiilenotto kasvukauden aikana on itsesäätyvä mekanismi vuonna puut ja nurmikasvien kasvit. Vain niin paljon hiiltä voidaan imeä.

Aikaisemmat syksyn värit

Maailmassa, jossa tasot kasvavat hiiltä ilmakehässä, nämä uudet havainnot tarkoittavat, että lämpimämpi sää ja pidemmät kasvukaudet eivät salli lauhkean lehtipuiden viemään enemmän hiilidioksidia. Tutkimuksen ennustemalli viittaa siihen, että vuoteen 2100 mennessä, jolloin puiden kasvukauden odotetaan olevan 22–34 päivää pidempi, lehdet putoavat puista XNUMX–XNUMX päivää aikaisemmin kuin nyt.

Tällä on merkittäviä vaikutuksia ilmastonmuutoksen mallintamiseen. Jos hyväksymme, että lehtipuiden ottamat hiilimäärät lämpötilamaissa, kuten Isossa-Britanniassa, pysyvät samana vuosittain kasvukaudesta riippumatta, hiilidioksiditasot nousevat nopeammin kuin aiemmin oli odotettu. Ainoa tapa muuttaa tätä on lisätä puiden kykyä absorboida hiiltä.

Kasvit, joita ei ole rajoitettu käytettävissä olevan typen määrällä, voivat pystyä kasvamaan pidempään lämpenevässä ilmastossa. Nämä ovat puita, jotka voivat ottaa typpeä ilmasta, kuten leppä. Mutta nämä lajit menettävät silti lehtiään suunnilleen samaan aikaan kuin aina, vähemmän päivänvaloa ja kylmempiä lämpötiloja.

Mutta ylhäältä päin, kun otetaan huomioon, että jotkut puut menettävät lehdet aikaisemmin ja toiset menettävät ne tällä hetkellä, saattaa olla mahdollisuus pitkittyneisiin syksyisiin väreihin - ja enemmän aikaa meille potkia lehtiä.

kirjailijastaConversation

Ekologian professori Philip James, Salfordin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat

Elämä hiilen jälkeen: kaupunkien seuraava globaali muutos

by Peter Plastrik, John Cleveland
1610918495Kaupungiemme tulevaisuus ei ole se, mitä se oli aiemmin. Nykyaikainen kaupunki -malli, joka otettiin maailmanlaajuisesti käyttöön kahdennenkymmenennellä vuosisadalla, on ylittänyt sen hyödyllisyyden. Se ei voi ratkaista ongelmia, joita se auttoi luomaan - erityisesti ilmaston lämpenemistä. Onneksi kaupungeissa on tulossa uusi kaupunkikehitysmalli ilmastonmuutoksen todellisuuden torjumiseksi. Se muuttaa tapaa, jolla kaupungit suunnittelevat ja käyttävät fyysistä tilaa, tuottavat taloudellista vaurautta, kuluttavat ja hävittävät resursseja, hyödyntävät ja ylläpitävät luonnon ekosysteemejä ja valmistautuvat tulevaisuuteen. Saatavana Amazon

Kuudes sukupuutto: luonnoton historia

esittäjä (t): Elizabeth Kolbert
1250062187Viimeisten puolen miljardin vuoden aikana on tapahtunut viisi massiivista sukupuuttoa, kun maan monimuotoisuus yhtäkkiä ja dramaattisesti supistui. Tiedemiehet ympäri maailmaa valvovat kuudennen sukupuuttoon, ja ennustetaan olevan tuhoisin sukupuuttoon liittyvä tapahtuma, koska asteroidivaikutus, joka hävisi dinosaurukset. Tällä kertaa kataklysmi on meille. Proseissa, jotka ovat heti avoimia, viihdyttäviä ja syvästi informoituneita, Newyorkilainen kirjailija Elizabeth Kolbert kertoo, miksi ja miten ihminen on muuttanut elämää planeetalla tavalla, jota mikään laji ei ole ennen. Kolbert tarjoaa tutkimukselle puoli tusinaa tieteenaloja, kuvaukset kiehtovista lajeista, jotka ovat jo kadonneet, ja sukupuuton historiasta käsitteenä, Kolbert tarjoaa liikkuvan ja kattavan selvityksen katoamisistamme, jotka tapahtuvat silmiemme edessä. Hän osoittaa, että kuudes sukupuutto on todennäköisesti ihmiskunnan kestävin perintö, joka pakottaa meidät harkitsemaan uudelleen perustavanlaatuista kysymystä siitä, mitä tarkoittaa olla ihminen. Saatavana Amazon

Ilmaston sodat: taistelu selviytymisestä maailman ylikuumenemisena

esittäjä (t): Gwynne Dyer
1851687181Ilmasto-pakolaisten aallot. Kymmenet epäonnistuneet valtiot. Kaikki sota. Yhdestä maailman suurista geopoliittisista analyytikoista tulee kauhistuttava näkemys lähitulevaisuuden strategisista realiteeteista, kun ilmastonmuutos herättää maailman valtaa kohti kurkkumielisyyttä. Prescient ja unflinching, Ilmaston sodat on yksi tulevien vuosien tärkeimmistä kirjoista. Lue se ja selvitä, mitä olemme menossa. Saatavana Amazon

Julkaisijasta:
Ostot Amazon-palvelussa kulkevat sinut tuodakseen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ja ClimateImpactNews.com maksutta ja ilman mainostajia, jotka seuraavat seurantatapojasi. Vaikka napsautat linkkiä, mutta älä osta näitä valittuja tuotteita, kaikki muut, jotka ostat samassa Amazon-vierailussa, maksaa meille pienen palkkion. Sinulle ei aiheudu lisäkustannuksia, joten olkaa hyvä ja edistäkää työtä. Voit myös käytä tätä linkkiä käyttää Amazonia milloin tahansa, jotta voit auttaa tukemaan ponnisteluja.