Puut ottavat hiiltä ilmakehästä ja varastoivat sitä - kunnes ne kuolevat. alsamua / shutterstock

Kun maailma lämpenee ja ilmakehä lannoitetaan yhä enemmän hiilidioksidilla, puut kasvavat yhä nopeammin. Mutta he kuolevat myös nuorempina - ja kaiken kaikkiaan maailman metsät saattavat menettää kykynsä varastoida hiiltä. Se on päivässä julkaistun uuden tutkimuksen avainhavainto Luonto Viestintä.

Maailmassa ilman ihmisiä metsät olisivat tasapainossa ja ottaisivat ilmakehästä suunnilleen yhtä paljon hiiltä kuin ne menettävät. Ihmiset ovat kuitenkin häirinneet tätä tasapainoa polttamalla fossiilisia polttoaineita. Tämän seurauksena ilmakehän CO? tasot ovat nousseet, mikä on johtanut lämpötilan nousuun ja lannoituskasvien kasvuun. Nämä muutokset ovat stimuloineet puiden kasvua viime vuosikymmeninä, jopa ehjinä, "Vanhojen metsien" jotka eivät ole kokeneet viime aikoina ihmisen häiriöitä. Tämä puolestaan ​​on antanut metsille mahdollisuuden kuluttaa enemmän hiiltä kuin ne vapautuvat, mikä johtaa suuriin nettokertymiin - mitä usein kutsutaan "hiilinieluksi".

Kaltaisemme maantieteilijät ihmettelevät usein, kuinka kauan metsät voivat olla nieluja. Ylimääräinen CO? hyödyttää puita kaikkialla, ja lämpötilan nousu auttaa niitä kasvamaan kylmemmillä alueilla. Voit siis odottaa, että metsät imevät edelleen suuren osan hiilidioksidipäästöistämme – ja juuri sitä suurin osa maadoitusjärjestelmän mallit ennustaa.

Kuolleet puut, kuten tämä Perussa, vapauttavat hiiltä takaisin ilmakehään, kun ne mätänevät. Roel Brienen, Tekijä toimitti

Mahdolliset muutokset puun eliniässä saattavat kuitenkin heittää avaimen töihin. Muutama vuosi sitten opiskellessaan vanhat Amazonin metsättotesimme, että alkuvaiheen kasvua seurasi puiden kuolleisuuden kasvu. Oletimme, että tämä voi johtua nopeammasta kasvusta, mikä vähentää puiden elinaikaa. Jos tämä on totta, se tarkoittaa, että ennusteet hiilinielun jatkumisesta ovat voineet olla liian optimistisia, koska niissä ei otettu huomioon kasvun ja pitkäikäisyyden välisiä kompromisseja. Uudet havainnot antavat todisteita tälle hypoteesille.

Puun kasvun ja pitkäikäisyyden välisen suhteen tutkimiseksi käytimme puurenkaatietueita. Kunkin renkaan leveys kertoo meille kuinka nopeasti puu kasvoi, kun taas renkaiden laskeminen antaa tietoa iästä ja antaa meille mahdollisuuden arvioida sen enimmäisikä. Analysoimme yli 210,000 80 yksittäistä puurengasrekisteriä, jotka kuuluvat yli XNUMX eri lajiin ympäri maailmaa. Tämä suuri yritys on ollut mahdollista vuosikymmenten työn ansiosta, jota ovat saaneet dendrokronologit (puurenkaiden asiantuntijat) ympäri maailmaa, jotka ovat saattaneet tietonsa julkisesti saataville.

Jänis ja kilpikonna

Analyysimme osoittaa, että nopeasti kasvavat puut kuolevat nuorina. On ollut tiedossa jo pitkään, että nopeammin kasvavat lajit elävät lyhyempiä. Esimerkiksi balsa-puu kasvaa nopeasti 20 metriin tai enemmän, mutta se elää vain muutaman vuosikymmenen, kun taas jotkut harjasjalkaiset mäntyjä ovat kasvaneet hitaasti ja tasaisesti lähes 5,000 vuotta.

Huomasimme, että tämä ei ole totta vain vertaamalla eri lajeja, mutta myös saman lajin puiden sisällä. Oli yllätys huomata, että tämä kompromissi tapahtuu melkein kaikentyyppisissä puissa ja ekosysteemeissä suljetuista latvustetuista trooppisista metsistä arktisten alueiden rohkeisiin puihin. Hitaasti kasvavan pyökkipuun voidaan odottaa elävän useita vuosikymmeniä kauemmin kuin nopeasti kasvavat sukulaiset. Se on hyvin samankaltainen kuin jäniksen ja kilpikonnan tarina - hitaita mutta tasaisesti kasvavia puita elää pisin.

Tämän seurausten tutkimiseksi verrattiin kuinka paljon hiiltä kertyisi kahden puun simulointimallin alle. Yksi simulaatio sisälsi tämän "nopeasti kasvavan, nuorena kuolevan" kompromissin, ja toisessa käytettiin mallia, jossa puut elivät yhtä kauan kasvunopeudestaan ​​riippumatta. Huomasimme, että nopeammin kasvavat ja nuoremmiksi kuolevat puut alun perin aiheuttivat biomassan yleisen tason nousun, mutta se lisäsi myös puiden kuolleisuutta useita vuosikymmeniä myöhemmin.

Siksi metsä alkaa lopulta menettää biomassaansa ja palata samalla tasolla kuin alussa, mutta nopeammin kasvavien ja lyhyempiä puiden kanssa. Mallimme osoittavat, että nopeampi kasvu johtaa nopeampaan puiden kuolemaan ilman todellista pitkäaikaista kasvua hiilivarastossa. Jotkut tutkijat ennustivat tämän kauan sittenja tulokset tukevat heidän ennustustaan.

Nämä malliennusteet eivät ole vain yhdenmukaisia ​​havaittujen muutosten kanssa metsien dynamiikka Amazonissa mutta myös äskettäin tehdyn tutkimuksen mukaan puukuoleman lisääntyminen maapallon ympäri.

Miksi rokkitähdet kuolevat nuorina?

Mielenkiintoinen kysymys on, miksi nopeasti kasvavat puut, metsän "rock-tähdet", elävät paljon lyhyempää elämää. Meillä ei ole vielä lopullista vastausta, mutta olemme tarkastelleet joitain mahdollisia mekanismeja. Esimerkiksi voi olla, että korkeammat lämpötilat ja muut ympäristön vaihtelut, jotka stimuloivat nopeampaa kasvua, vähentävät myös puiden elinikää. Havaitsemme kuitenkin, että eliniän lyheneminen johtuu itse nopeammasta kasvusta.

Yksi yksinkertainen hypoteesi on, että puut kuolevat, kun ne saavuttavat tietyn enimmäispotentiaalikoon, ja mitä nopeammin puu saavuttaa tämän koon, sitä nuorempana se kuolee. Muita mahdollisia selityksiä ovat, että nopeasti kasvavat puut yksinkertaisesti tekevät halvempaa puuta (energiankulutuksen suhteen) ja investoivat vähemmän resursseja sairauksien ja hyönteisten torjuntaan tai ovat alttiimpia kuivuudelle. Oli syy mikä tahansa, tämä mekanismi on rakennettava tieteellisiin malleihin, jos haluamme tehdä realistisia ennusteita tulevasta hiilinielusta ja siten kuinka paljon hiilidioksidia? tulee olemaan ilmakehässä.

Tietoja Tekijät

Roel Brienen, NERC-tutkija, Leedsin yliopisto ja biogeokemiallisten syklien professori Emanuel Gloor, Leedsin 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
Kaupungiemme 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
Viimeisten 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
Ilmasto-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.