lovesouthernsocial.com

Исследование оценивает возможность воздействия CO2 на рост тропических деревьев.

Некоторые статистические модели, которые представляют динамику глобальной растительности, ранее использовались для прогнозирования экологической реакции лесной среды на изменение климата. Эти модели утверждают, что роль углекислого газа в росте деревьев может быть более важной, чем мы думали, поскольку увеличение концентрации CO 2 в атмосфере приведет к увеличению биомассы тропических лесов, т.е. будет иметь эффект удобрения деревьев тропического климата.

Нравиться

С увеличением концентрации CO 2 в атмосфере становится доступно больше сырья для использования в реакциях фотосинтеза. Таким образом, это увеличение ускорит фотосинтез растений. Кроме того, удобрение CO 2 повысит эффективность использования воды, заставляя растения лучше использовать этот ресурс с меньшими потерями воды из-за транспирации.

Несмотря на прогнозы, нет конкретных доказательств того, что этот процесс действительно повлияет на рост деревьев в тропических лесах.

Журнал природа опубликовали исследование, в котором изучали, существует ли связь между увеличением содержания CO 2 в атмосфере и ростом деревьев, путем измерения колец их стволов. В исследовании также изучалось, существует ли связь между увеличением концентрации CO 2 и изменениями в скорости использования воды деревьями.

Повышение эффективности водопользования было бы особенно интересно для деревьев, которые подвержены периодам нехватки воды или сезонной засухи, так что меньшая потеря воды уменьшит водный стресс, которому они подвержены, и продлит их вегетационные периоды.

Первым шагом исследования было проверить, произошло ли увеличение поглощения углерода деревьями, которое могло быть связано с увеличением концентрации CO 2 в атмосфере, и изменило ли это скорость фотосинтеза и использования воды. Другой шаг заключался в проверке наличия роста колец и ширины ствола в этот период времени, чтобы можно было установить взаимосвязь между увеличением CO 2 и увеличением биомассы в тропических лесах.

Изучение

Было отобрано более тысячи деревьев 12 различных видов, и для лучшего представления тропической среды они были распределены в трех разных местах в тропиках. Целью исследования было проанализировать взаимосвязь между увеличением выбросов CO2 и изменениями темпов роста деревьев за последние 150 лет, и для получения долгосрочных данных были проанализированы изотопы углерода (варианты углеродного элемента), присутствующие в целлюлозе стволов. . По этим изотопам можно было оценить содержание внутриклеточного углерода в листьях и эффективность использования воды в предыдущие годы.

Исходя из этого, было выявлено значительное увеличение внутриклеточного углерода, присутствующего в листьях деревьев в трех местах за последние 150 лет. Однако это увеличение было меньше, чем у атмосферного CO 2. Другими словами, выявленное увеличение произошло в гораздо меньшем масштабе времени, чем рост концентрации углекислого газа в атмосфере, который начал происходить в начале промышленной революции, примерно в 1850 году.

Как бы то ни было, было выявлено, что одновременно произошло повышение эффективности использования воды. Предыдущие исследования по обогащению CO2 в воздухе выявили это улучшение в использовании воды некоторыми видами тропических деревьев, а также деревьями умеренного пояса, и этот эффект, по-видимому, имел место в пантропическом масштабе.

Долгосрочное повышение эффективности использования воды указывает на два возможных объяснения: первое - это увеличение фотосинтеза, которое, таким образом, может быть связано с увеличением концентрации CO 2. Второй - уменьшение потоотделения.

Полученные результаты

В исследовании сделан вывод о том, что увеличение концентрации CO 2 в атмосфере за последние 150 лет привело к увеличению содержания углерода в листьях, а также к улучшению использования воды на трех участках исследования. Однако за анализируемый период не было обнаружено заметного увеличения диаметра ствола.

Несмотря на это, низкая способность обнаруживать изменения в росте ствола была доказана методологией, использованной в исследовании, что является одной из возможных причин того, что рост деревьев не был выявлен.

Обоснования

Эти расхождения между проведенным исследованием и статистическими моделями в отношении роста деревьев могут быть объяснены техническими причинами методологии, используемой каждым исследователем, которая может варьироваться в анализируемый период, в единицах анализа и размерах деревьев. например, участки, с которых были взяты образцы деревьев. Результаты исследования, представленные природа указывают на то, что, вопреки распространенным предположениям, повышение концентрации CO 2 в атмосфере не стимулировало рост деревьев изучаемых видов в столетнем масштабе.

Другая возможная причина, по которой увеличение роста деревьев не было проверено, - это наличие внешних факторов стресса, таких как повышение или понижение средней дневной температуры, как было выявлено в исследуемый период, или нехватка других ресурсов, важных для роста, помимо CO 2. или воды, например, ограничение питательных веществ или снижение уровня освещенности.

Кроме того, дополнительные ассимиляции, вызванные повышенным фотосинтезом, могли быть применены в развитии плодов и корневой биомассы, не будучи идентифицированными путем измерения годичных колец или диаметра ствола.

С другой стороны, изменения в нормах водопользования можно объяснить снижением проводимости воды устьицами, что снижает скорость транспирации. Следует учитывать, что снижение транспирации растений приведет к снижению влажности воздуха и повышению температуры (подробнее о глобальном потеплении, щелкнув здесь). Невозможно сказать, что это вызовет изменения в гидрологическом цикле, потому что вырубка лесов, увеличивая концентрацию CO 2 в атмосфере (таким образом, происходя одновременно с изменениями в использовании воды растениями), также имеет большую долю ответственность за вмешательство в цикл.

Учитывая важную роль тропических лесов в глобальном углеродном цикле, важно знать, какой будет их реакция на изменение климата. Как уже упоминалось, ожидается, что они увеличат свою биомассу в результате удобрения CO 2. Однако, если эти эффекты не существуют (как указано в исследовании, представленном журналом), можно утверждать, что текущие модели переоценивают способность тропических лесов действовать как поглотители углерода, указывая на то, что они будут поглощать больше атмосферного углерода, чем они действительно делают., фактически играя меньшую роль в уменьшении последствий глобального потепления, чем предсказывается текущими моделями.