lovesouthernsocial.com

Дослідження оцінює можливість впливу CO2 на ріст тропічних дерев

Деякі статистичні моделі, які представляють динаміку глобальної рослинності, раніше використовувалися для прогнозування реакції навколишнього середовища лісового середовища на зміну клімату. Ці моделі стверджують, що роль вуглекислого газу в зростанні дерев може бути більш важливою, ніж ми думали, оскільки збільшення концентрації CO 2 в атмосфері призведе до збільшення біомаси тропічних лісів, тобто до збільшення концентрації CO 2 буде мати удобрювальну дію дерев тропічного клімату.

Подобається

Зі збільшенням концентрації CO 2 в атмосфері стає доступним більше сировини для використання в реакціях фотосинтезу. Таким чином, це збільшення прискорить швидкість фотосинтезу рослин. Крім того, внесення добрив CO 2 підвищить ефективність використання води, завдяки чому рослини краще використовують цей ресурс з меншою втратою води через транспірацію.

Незважаючи на прогнози, немає конкретних доказів того, що цей процес дійсно вплине на ріст дерев у тропічних лісах.

Журнал природа опублікували дослідження, в якому досліджували, чи існує зв’язок між збільшенням вмісту CO 2 в атмосфері та зростанням дерев шляхом вимірювання кілець їх стовбурів. У дослідженні також було досліджено, чи існує зв’язок між збільшенням концентрації СО 2 і зміною швидкості використання води деревами.

Підвищення ефективності використання води було б особливо цікавим для дерев, які схильні до періодів дефіциту води або сезонної посухи, так що менша втрата води зменшила б водний стрес, від якого вони страждають, і продовжив їх вегетаційний період.

Першим кроком дослідження було перевірити, чи є збільшення поглинання вуглецю деревами, що може бути пов’язано зі збільшенням концентрації СО 2 в атмосфері, і чи змінило це швидкість фотосинтезу та використання води. Іншим кроком було перевірити, чи спостерігалося зростання кілець і ширини стовбура в цей період часу, щоб можна було встановити зв'язок між збільшенням CO 2 і збільшенням біомаси в тропічних лісах.

Навчання

Було відібрано понад тисячу дерев 12 різних видів, і для кращого представлення тропічного середовища вони були розподілені в трьох різних місцях у тропіках. Метою дослідження було проаналізувати зв’язок між збільшенням CO2 та зміною темпів росту дерев за останні 150 років, а також для отримання довгострокових даних проаналізовано наявні ізотопи вуглецю (варіанти елементів вуглецю) у целюлозі стовбурів. . За цими ізотопами можна було оцінити вміст внутрішньоклітинного вуглецю в листках і ефективність використання води в попередні роки.

Завдяки цьому було виявлено значне збільшення внутрішньоклітинного вуглецю, присутнього в листках дерев у трьох місцях за останні 150 років. Однак це збільшення було меншим, ніж атмосферний CO 2 . Іншими словами, виявлено збільшення відбулося в набагато меншому масштабі часу, ніж підвищення концентрації вуглекислого газу в атмосфері, яке почало відбуватися на початку промислової революції, приблизно в 1850 році.

Так чи інакше, було виявлено, що водночас відбулося підвищення ефективності використання води. Попередні дослідження зі збагаченням СО2 у повітрі виявили це покращення використання води деякими тропічними видами дерев, а також деревами помірного клімату, і цей ефект, здається, відбувся у пантропічному масштабі.

Довгострокове підвищення ефективності використання води вказує на два ймовірних пояснення: перше – збільшення фотосинтезу, що, таким чином, може бути пов’язане зі збільшенням концентрації CO 2 . Друге – зниження потовиділення.

Результати

У дослідженні було зроблено висновок, що збільшення концентрації СО 2 в атмосфері за останні 150 років призвело до підвищення рівня вуглецю в листках, а також до покращення використання води для трьох місць дослідження. Однак за аналізований період не було виявлено помітного збільшення діаметра стовбура.

Незважаючи на це, за допомогою методології, використаної в дослідженні, була доведена низька здатність виявляти зміни росту стовбурів, що є однією з можливих причин невизначеності росту дерев.

Обґрунтування

Ці розбіжності між проведеним дослідженням і статистичними моделями щодо росту дерев можна пояснити технічними причинами методології, що використовується кожним дослідником, яка може змінюватися в аналізований період, в одиницях аналізу та розмірах наприклад, партії, з яких були відібрані проби дерев. Результати, отримані в результаті дослідження, представлені природа свідчать про те, що, всупереч поширеним припущенням, збільшення концентрації СО 2 в атмосфері не стимулювало ріст дерев досліджуваних порід у столітньому масштабі.

Іншою можливою причиною, чому збільшення росту дерев не було підтверджено, є існування зовнішніх факторів стресу, таких як підвищення або зниження середньодобової температури, як було виявлено в досліджуваний період, або дефіцит інших ресурсів, фундаментальних для зростання, окрім CO 2 або води, наприклад, обмеження поживних речовин або зниження рівня освітлення.

Крім того, додаткова асиміляція, спричинена посиленням фотосинтезу, могла бути застосована для розвитку плодів і кореневої біомаси, що не була ідентифікована за допомогою вимірювання кілець дерев або діаметрів стовбурів.

Зміни у витратах води, з іншого боку, можна пояснити зменшенням провідності води продихами, що знижує швидкість транспірації. Одне з занепокоєнь, яке слід враховувати, полягає в тому, що зменшення транспірації рослин призведе до зниження вологості повітря та підвищення температури (докладніше про глобальне потепління можна дізнатися, натиснувши тут). Не можна сказати, що це спричинить зміни в гідрологічному циклі, тому що вирубка лісів, збільшуючи концентрацію CO 2 в атмосфері (таким чином, відбувається одночасно зі зміною використання води рослинами), також має велику частку відповідальність у втручанні в цикл.

Враховуючи важливу роль тропічних лісів у глобальному циклі вуглецю, важливо знати, якою буде їхня реакція на зміну клімату. Як згадувалося, передбачається, що вони збільшать свою біомасу в результаті запліднення CO 2 . Однак, якщо цих ефектів немає (як було виявлено в дослідженні, представленому журналом), можна стверджувати, що поточні моделі переоцінюють здатність тропічних лісів діяти як поглиначі вуглецю, вказуючи на те, що вони поглинатимуть більше атмосферного вуглецю, ніж вони насправді грають меншу роль у зменшенні наслідків глобального потепління, ніж передбачено поточними моделями.