Увеличението на нивата на CO2 допринася ли за растежа на дърветата?

Изследването оценява възможността CO2 да пречи на растежа на тропическите дървета

Някои статистически модели, които представят динамиката на глобалната растителност, преди са били използвани за прогнозиране на това какви ще бъдат екологичните реакции на горската среда на изменението на климата. Тези модели твърдят, че ролята на въглеродния диоксид в растежа на дърветата може да е по-важна, отколкото сме предполагали, при което повишената концентрация на CO 2 в атмосферата ще увеличи биомасата на тропическите гори, тоест, че CO 2 ще има ефект на торене върху тропическите дървета.

като

С увеличаването на концентрацията на CO 2 в атмосферата, тогава се предлага повече суровина, която да се използва при реакции на фотосинтеза. По този начин това увеличение би ускорило скоростта на фотосинтеза на растенията. В допълнение, торенето с CO 2 би увеличило ефективността на използването на водата, като накара растенията да използват по-добре този ресурс, с по-малко загуби на вода при транспирация.

Въпреки прогнозите, няма конкретни доказателства, че този процес действително би повлиял на растежа на дърветата в тропическите гори.

Списанието Nature публикува проучване, което изследва дали има връзка между увеличаването на атмосферния CO 2 и растежа на дърветата чрез измерване на пръстените на стволовете им. Проучването също така изследва дали има връзка между увеличаването на концентрацията на CO 2 и промените в скоростта на използване на водата от дърветата.

Повишаването на ефективността на използването на вода би било интересно особено за дърветата, които са подложени на периоди на недостиг на вода или сезонни суши, така че по-малко загуба на вода ще намали водния стрес, претърпян от тях, и ще удължи периодите им на растеж.

Първата стъпка от изследването беше да се провери дали е имало увеличаване на абсорбцията на въглерод от дърветата, което може да бъде свързано с увеличаването на концентрацията на атмосферния CO 2 и дали това е променило скоростта на фотосинтеза и използването на вода. Другата стъпка беше да се провери дали е имало увеличение на пръстените и ширината на стволовете през този период от време, така че да може да се установи връзка между увеличението на CO 2 и увеличаването на биомасата в тропическите гори.

Ученето

Избрани са повече от хиляда дървета от 12 различни вида и за по-голямо представяне на тропическата среда те са били разпределени на три различни места в тропиците. Изследването има за цел да анализира връзката между увеличението на CO2 и промените в темповете на растеж на дърветата през последните 150 години и за получаване на дългосрочни данни са анализирани наличните въглеродни изотопи (варианти на въглеродния елемент). в пулпата на стволовете. От тези изотопи беше възможно да се оцени вътреклетъчният въглерод в листата и ефективността на използването на вода през предишни години.

От това през последните 150 години беше установено значително увеличение на вътреклетъчния въглерод, присъстващ в листата на дърветата на трите обекта. Това увеличение обаче беше по-малко от това на атмосферния CO 2. С други думи, идентифицираното увеличение се е случило в много по-кратък период от време, отколкото увеличението на концентрациите на въглероден диоксид в атмосферата, което започва да се случва в началото на индустриалната революция, около 1850 г.

Както и да е, беше установено, че едновременно с това се е увеличила ефективността на използването на водата. Предишни проучвания с обогатяване на CO2 във въздуха са идентифицирали това подобрение при използването на водата при някои тропически дървесни видове, както и при дървета с умерен климат и изглежда, че този ефект е възникнал в пантропичен мащаб.

Увеличението на ефективността на използването на водата, което се случи в дългосрочен план, показва две вероятни обяснения: първото би било увеличаването на фотосинтезата, като по този начин може да бъде свързано с увеличаването на концентрацията на CO 2. Второто е намалено изпотяване.

Резултати

Проучването заключава, че повишаването на концентрацията на атмосферния CO 2 през последните 150 години е довело до повишаване на нивата на въглерод, присъстващ в листата, както и до подобрения в използването на водата за трите проучвани обекта. За анализирания период обаче не са установени забележими увеличения в диаметъра на стволовете.

Въпреки това, ниският капацитет за откриване на промени в растежа на стволовете е доказан чрез методологията, използвана в изследването, което е една от възможните причини да не се идентифицира растежа на дърветата.

Обосновки

Тези различия между проведеното проучване и статистическите модели по отношение на растежа на дърветата могат да се отдадат на технически причини за методологията, използвана от всеки изследовател, които могат да варират в анализирания период, в аналитичните единици и размерите на партидите, откъдето са дърветата например бяха взети проби. Резултатите, получени от изследването, представено от Nature, показват, че противно на общоприетото предположение, увеличаването на концентрацията на атмосферния CO 2 не стимулира растежа на дърветата от изследваните видове в стогодишен мащаб.

Друга възможна причина да не се наблюдава увеличаване на растежа на дърветата е съществуването на външни стресови фактори, като например повишаване или намаляване на средната дневна температура, както е установено през изследвания период, или недостигът на други ресурси, важни за растежа освен CO 2 или вода, като ограничаване на хранителните вещества или намаляване на нивата на светлина.

В допълнение, допълнителни асимилации, генерирани от увеличаването на фотосинтезата, може да са били приложени при развитието на плодове и биомаса от корени, като не са били идентифицирани чрез измерване на дървесни пръстени или диаметри на ствола.

Промените в скоростите на използване на водата, от друга страна, могат да се обяснят с намаляване на проводимостта на водата през устицата, което намали скоростта на транспирация. Притеснение, което трябва да се вземе предвид, е, че намаляването на транспирацията на растенията би довело до ниска влажност на въздуха и повишаване на температурите (прочетете повече за глобалното затопляне, като кликнете тук). Не е възможно да се каже, че това би причинило промени в хидрологичния цикъл, тъй като обезлесяването, докато увеличава концентрациите на CO 2 в атмосферата (като по този начин се случва едновременно с промени в използването на вода от растенията), също носи голям дял от отговорността в интерференцията в цикъла.

Като се има предвид важната роля на тропическите гори в глобалния въглероден цикъл, важно е да се знае какъв ще бъде отговорът им на изменението на климата. Както беше казано, има прогнози, че те ще получат увеличение на своята биомаса в резултат на торене с CO 2. Ако обаче няма такива ефекти (както е установено в изследването, представено от списанието), е възможно да се твърди, че настоящите модели надценяват способността на тропическите гори да действат като поглътители на въглерод, което показва, че те ще абсорбират повече атмосферен въглерод, отколкото в действителност. , в действителност имаща по-малка роля за намаляване на ефектите от глобалното затопляне спрямо прогнозираното от настоящите модели.

Original text