Hvordan ekstreme tørke svekker træres evne til å suge opp karbon

Hvordan ekstreme tørke svekker træres evne til å suge opp karbon Alvorlig tørke har bidratt med den utbredte barkskade og trødødelighet i furuskog i det vestlige USA. US Department of Agriculture, CC BY-ND

Det er et mysterium inne i trær som skjebnen til kystbyer, truet av økende havnivå fra klimaendringer, kan avhenge. Hvert år tar jordens skoger opp et kvarter av karbondioksid som slippes ut av mennesker, effektivt bremser hastigheten og alvorlighetsgraden av den globale oppvarmingen. De låser opp det meste av dette karbonet i stilkene sine og holder det der i århundrer. Denne tjenesten de leverer til menneskeheten er verdt en billion dollar hvert år.

Men det er ingen garanti for at trær over hele kloden vil fortsette å gjøre dette de kommende tiårene. Klimaendringene er superdrivende tørke, enorme branner og insektutbrudd, som alle bremser trærnes vekst, dreper trær og slipper dette karbonet tilbake i atmosfæren.

Dermed er spørsmålet på en billion dollar som forskere konkurrerer om å svare på - hva er skjebnen til trær i et klima i endring?

I en studie av effekten av tørke på trær, fokuserte kollegene mine og jeg på ett aspekt av dette spørsmålet, nærmere bestemt virkningen av tørke på trær. Analysen vår viser at skog ikke kommer tilbake fra ekstrem tørke så raskt som forskere trodde - et funn som kan føre til bedre modeller for hvordan skog tar opp karbonutslipp.

Lese Tree History

For øyeblikket flyr vi stort sett blinde når det gjelder å predikere skjebnen til trær. Våre beste prediktive verktøy - matematiske modeller basert på plantefysiologi og klima - er uenig vilt om fremtiden til skoger.

Noen viser at trær fortsetter å vokse som gale og tar opp karbon gjennom slutten av århundret. I andre demper imidlertid tørke, temperatur og andre økosystemforstyrrelser treveksten og dreper mange trær, og økosystemene begynner å miste karbon, noe som raskt fremskynder hastigheten og alvorlighetsgraden av klimaendringene. Enda verre er det at disse modellene vanligvis ikke antas å simulere nøyaktig tørke påvirker skogene.

For å avdekke en del av dette mysteriet, vendte vi oss til treringer. De fleste trær på den nordlige halvkule vokser årlige ringer, som er lagdelt rundt stilken som sider i en bok i en fortid over det treet levetid.

Forskere har visst i flere tiår at trær vokser saktere under tørke. Men vi ville vite svaret på et enkelt spørsmål: hva skjer etter tørke? Henter trær seg og fortsetter å vokse og tar opp det karbonet fra atmosfæren? Eller kan skader som oppstår under tørke få dem til å vokse saktere etterpå, selv når tørken er over?

Fordi klimaendringer vil føre til hyppigere og mer alvorlige tørke i mange regioner i verden, vil utvinning av skog etter tørke være avgjørende for å avgjøre om de fortsetter å ta opp karbondioksid og bremse den globale oppvarmingen.

Tørket bakrus

Vi brukte en online, offentlig tilgjengelig database over treringer fra flere tusen skogsteder rundt hele kloden, med de fleste målinger fra Nord-Amerika, Europa og deler av Russland. På rundt 1,300 skogplasser som oppfylte kriteriene våre, søkte vi historiske klimadata for å finne når og hvor de alvorlige tørkeene hadde oppstått. Vi så på overlevende træres vekst etter at tørke var ferdig.

Det vi fant var ganske oppsiktsvekkende. I gjennomsnitt tok skoger to til fire år å gjenvinne sine tidligere vekstrater etter alvorlig tørke. Denne "arven effekten" av tørke var mest alvorlig i tørre skoger som det sørvestlige USA og i furutearter. I tillegg hadde treslag som tok mest risiko - det vil si de som fortsetter å drikke vann med høy hastighet under en tørke - også de største arvelige virkningene.

Uten mer detaljerte studier i individuelle skoger kunne vi ikke finne nøyaktig hvorfor trær vokser saktere etter tørke, men vi har noen få indikasjoner.

Mest lovende var funnet at treslag som tar risiko under tørke ser ut til å komme seg tregest. Noen arter, som det skjelvende ospetreet, fortsetter å bruke vann og opprettholde fotosyntesen under tørke, men de risikerer skade på vanntransportsystemene og til og med døden. Denne strategien er sannsynligvis fordelaktig i våte tider eller moderat tørke, og hjelper dem med å vokse ut av naboene og få mer lys. Men i alvorlige tørkeperioder kan denne strategien slå tilbake. Faktisk fant vi i vår forrige forskning på aspetrær mye tørkedrevet skade i treverket som vedvarte etter et tiår eller så.

Da vi så på dagens matematiske modeller, fant vi ut at alle disse modellene behandlet tørke som en lysbryter. Når trærne var tørke-stresset, vokste de saktere. Men da tørken ble lindret, antok modellene at bryteren ble snudd på igjen og at de fikk sin vekst perfekt og umiddelbart.

Dette indikerer at disse modellene sannsynligvis mangler flere viktige prosesser for å simulere tørkepåvirkning på skog. Dermed overvurderer de hvor mye trær som kan bidra til å senke klimaendringene.

Gigatons av karbon fra atmosfæren

Hvor mye har denne effekten betydning? Vi gjorde flere enkle beregninger av halvtørre skogers karbonopptak med og uten disse tørke-arveffektene. Vi fant ut at halvtårne ​​skoger i løpet av et århundre ville lagre 1.6 gigaton karbon mindre på grunn av den gamle effekten av tørke, som er omtrent 25% av USAs årlige karbonutslipp. Dette er absolutt et veldig konservativt estimat for hvor mye det betyr noe, fordi det bare vurderer ett samfunn av planter i en region, eller bioom.

Det gjenstår imidlertid mange store spørsmål. For det første forekommer disse arvelige virkningene av tørke i tropiske skoger, som er blant de sterkeste karbonvasker i alle skoger? Mange tropiske treslag lager ikke ensartede årringer, noe som gjør træringsanalysen utfordrende, men noen forskningsgrupper har nylig lyktes i å måle treetringer i noen tropiske arter.

For det andre, hvor følsom er trødødeligheten for tørke i forskjellige regioner og økosystemer over hele kloden? Trødødeligheten har vist seg å være utrolig vanskelig å studere, forstå og forutsi, og samfunnet kappkjør for å løse disse spørsmålene.

For det tredje, hvordan kan vi forbedre prediktive modeller for å simulere tørke bedre? I annen forskning prøver kollegaene mine og jeg å forbedre disse vegetasjonsmodellene ved å legge til mekanismen for tørkeskader som sår og dreper trær med risikable vannforbruksstrategier.

Til syvende og sist, jo raskere og mer aggressivt vi tar opp menneskeskapte klimaendringer, jo lavere vil risikoen være for skoger rundt om i verden.

Forskningen vår har skapt en liten lysstråle inn i hemmelighetene i hjertet av trær og reist tilbake i tid slik at vi kan forstå fremtiden. Men mange flere mysterier forblir etset inne i disse majestetiske organismer, mysterier som vi desperat trenger å løse opp.

Om forfatterenDen Conversation

anderegg williamWilliam RL Anderegg er postdoktorisk stipendiat ved Princeton Environmental Institute ved Princeton University. Forskningen hans sentrerer rundt skjæringspunktet mellom økosystemer og klimaendringer. Jeg mottok doktorgraden min. fra Institutt for biologi ved Stanford University.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

climate_books

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook icontwitter ikonetyoutube-ikonetinstagram ikonpintrest-ikonetrss ikon

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

SENESTE VIDEOER

Den store klimamigrasjonen har begynt
Den store klimamigrasjonen har begynt
by super~~POS=TRUNC
Klimakrisen tvinger tusenvis over hele verden til å flykte ettersom deres hjem blir stadig ubeboelig.
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
by Alan N Williams, et al
Den siste rapporten fra klimapanelet (IPCC) uttaler at uten vesentlig reduksjon ...
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
Jorden har vært beboelig i milliarder av år - nøyaktig hvor heldige vi fikk?
by Toby Tyrrell
Det tok evolusjon 3 eller 4 milliarder år å produsere Homo sapiens. Hvis klimaet hadde sviktet helt en gang i det ...
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
Hvordan kartlegging av været 12,000 XNUMX år siden kan bidra til å forutsi fremtidige klimaendringer
by Brice Rea
Slutten av den siste istiden, for rundt 12,000 år siden, var preget av en siste kald fase kalt Younger Dryas ...
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
Det kaspiske hav vil falle med 9 meter eller mer i løpet av dette århundret
by Frank Wesselingh og Matteo Lattuada
Tenk deg at du er på kysten og ser ut mot havet. Foran deg ligger 100 meter karrig sand som ser ut som en ...
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
Venus var nok en gang jordlignende, men klimaendringene gjorde det ubeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lære mye om klimaendringer fra Venus, vår søsterplanet. Venus har for øyeblikket en overflatetemperatur på ...
Fem klimatroer: Et kollisjonskurs i feil informasjon om klima
The Five Climate Disbeliefs: A Crash Course in Climate Desinformation
by John Cook
Denne videoen er et kollisjonskurs i misinformasjon om klimaet, og oppsummerer de viktigste argumentene som brukes til å tvile på virkeligheten ...
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
Arktis har ikke vært så varmt i 3 millioner år, og det betyr store endringer for planeten
by Julie Brigham-Grette og Steve Petsch
Hvert år krymper havisen i Polhavet til et lavt punkt i midten av september. I år måler den bare 1.44 ...

SISTE ARTIKLER

grønn energi2 3
Fire grønne hydrogenmuligheter for Midtvesten
by Christian Tae
For å avverge en klimakrise, må Midtvesten, som resten av landet, fullstendig dekarbonisere økonomien ved å …
ug83qrfw
Stor barriere for å kreve respons må opphøre
by John Moore, On Earth
Hvis føderale regulatorer gjør det rette, kan strømkunder over hele Midtvesten snart kunne tjene penger mens ...
trær å plante for klima2
Plant disse trærne for å forbedre bylivet
by Mike Williams-Rice
En ny studie fastslår levende eik og amerikanske plataner som mestere blant 17 "supertrær" som vil bidra til å gjøre byer...
havbunnen i nord
Hvorfor vi må forstå havbunnsgeologi for å utnytte vindene
by Natasha Barlow, førsteamanuensis i kvartær miljøendring, University of Leeds
For ethvert land som er velsignet med enkel tilgang til det grunne og vindfulle Nordsjøen, vil havvind være nøkkelen til å møte nett...
3 brannleksjoner for skogbyer da Dixie Fire ødelegger historiske Greenville, California
3 brannleksjoner for skogbyer da Dixie Fire ødelegger historiske Greenville, California
by Bart Johnson, professor i landskapsarkitektur, University of Oregon
Et brann som brenner i varm, tørr fjellskog feide gjennom Gold Rush -byen Greenville, California, 4. august,…
Kina kan møte energi- og klimamål som begrenser kullkraften
Kina kan møte energi- og klimamål som begrenser kullkraften
by Alvin Lin
På Leader's Climate Summit i april lovet Xi Jinping at Kina strengt vil kontrollere kullkraft ...
Blått vann omgitt av dødt hvitt gress
Kart viser 30 års ekstrem snøsmelting i USA
by Mikayla Mace-Arizona
Et nytt kart over ekstreme snøsmeltingshendelser de siste 30 årene tydeliggjør prosessene som driver rask smelting.
Et fly slipper rød brannhemmende over på en skogbrann mens brannmenn parkert langs en vei ser opp i den oransje himmelen
Modellen spår 10-års brannskudd, deretter gradvis tilbakegang
by Hannah Hickey-U. Washington
En titt på den langsiktige fremtiden for skogsbranner forutsier en innledende omtrent tiår lang brannaktivitet,…

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

Nye holdninger - Nye muligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasjoner. Alle rettigheter reservert.