Bidrar ökningen av koldioxidnivån till trädens tillväxt?

Studien utvärderar möjligheten att CO2 stör tropiska trädens tillväxt

Några statistiska modeller som representerar dynamiken i den globala vegetationen har tidigare använts för att förutsäga skogsmiljöernas miljörespons på klimatförändringar. Dessa modeller hävdar att koldioxidens roll i trädens tillväxt kan vara viktigare än vi trodde, där den ökade koncentrationen av CO 2 i atmosfären kommer att öka biomassan i tropiska skogar, det vill säga att CO 2 kommer att ha en befruktningseffekt på tropiska träd.

Tycka om

Med ökningen av koncentrationen av CO 2 i atmosfären finns mer råmaterial tillgängligt för användning i fotosyntesreaktioner. Således skulle denna ökning påskynda växternas fotosyntetiska hastigheter. Dessutom skulle CO 2 -gödsling öka vattenanvändningens effektivitet, vilket skulle göra att växterna utnyttjar denna resurs bättre, med mindre vattenförlust genom transpiration.

Trots förutsägelserna finns det inga konkreta bevis för att denna process faktiskt skulle påverka tillväxten av träd i tropiska skogar.

Tidskriften Nature publicerade en studie som undersökte huruvida det finns ett samband mellan ökningen av atmosfärisk CO 2 och tillväxten av träd genom att mäta ringarna på deras stammar. Studien undersökte också om det finns ett samband mellan ökningen av CO 2 -koncentration och förändringar i hastigheten på vattenanvändning av träd.

En ökning av vattenanvändningens effektivitet skulle vara särskilt intressant för träd som är utsatta för perioder med vattenbrist eller säsongsmässiga torka, så att mindre vattenförlust skulle minska vattenstress som de drabbas av och förlänga deras tillväxtperioder.

Det första steget i studien var att verifiera om det fanns en ökning av kolabsorptionen av träden som kan relateras till ökningen av koncentrationen av atmosfärisk CO 2, och om det förändrade hastigheten för fotosyntes och vattenanvändning. Det andra steget var att verifiera om det fanns en ökning av ringarna och bredden på stammarna under denna tidsperiod, så att ett samband kan upprättas mellan ökningen av CO 2 och ökningen av biomassa i tropiska skogar.

Studien

Mer än tusen träd av 12 olika arter valdes ut, och för en större representation av den tropiska miljön fördelades de på tre olika platser i tropikerna. Studien syftade till att analysera sambandet mellan ökningen av CO2 och förändringar i trädens tillväxttakt under de senaste 150 åren, och för att erhålla långsiktiga data analyserades de närvarande kolisotoperna (varianterna av kolelementet). i massan av stammarna. Från dessa isotoper var det möjligt att uppskatta det intracellulära kolet som finns i bladen och effektiviteten i vattenanvändningen under tidigare år.

Utifrån detta identifierades en signifikant ökning av det intracellulära kol som finns i bladen på träden på de tre platserna under de senaste 150 åren. Denna ökning var dock mindre än den för atmosfärisk CO 2. Med andra ord inträffade den identifierade ökningen på en mycket kortare tidsskala än ökningen av koncentrationerna av koldioxid i atmosfären, som började inträffa i början av den industriella revolutionen, omkring 1850.

Hur som helst, det identifierades att det samtidigt skedde en ökning av vattenanvändningens effektivitet. Tidigare studier med anrikning av koldioxid i luften har identifierat denna förbättring av användningen av vatten i vissa tropiska trädarter, liksom i träd med tempererat klimat, och det verkar som att denna effekt inträffade i en pan-tropisk skala.

Ökningen av vattenanvändningens effektivitet som har inträffat på lång sikt indikerar två möjliga förklaringar: den första skulle vara ökningen av fotosyntes, vilket alltså kan relateras till ökningen av CO 2 -koncentrationen. Den andra är minskningen av svettning.

Resultat

Studien drog slutsatsen att ökningen av koncentrationen av atmosfärisk koldioxid under de senaste 150 åren resulterade i ökade nivåer av kol som finns i bladen och även förbättringar i användningen av vatten för de tre studieplatserna. Emellertid identifierades inga detekterbara ökningar i stammarnas diameter under den analyserade perioden.

Trots detta bevisades en låg förmåga att upptäcka förändringar i stammarnas tillväxt med den metod som användes i studien, vilket är en av de möjliga orsakerna till att inte ha identifierat trädtillväxt.

Motiveringar

Dessa skillnader mellan den genomförda studien och de statistiska modellerna med avseende på trädens tillväxt kan hänföras till tekniska skäl för den metod som används av varje forskare, och kan variera under den analyserade perioden, i analysenheterna och storleken på partierna från vilka träden samplades, till exempel. De resultat som erhållits från den studie som presenterades av Nature indikerar att, i motsats till det vanliga antagandet, ökade koncentrationen av atmosfärisk CO 2 inte stimuleringen av trädet från den studerade arten på en hundraårsskala.

En annan möjlig anledning till att inte ha sett en ökning av trädtillväxten är förekomsten av externa stressfaktorer, såsom ökningar eller minskningar av den genomsnittliga dagliga temperaturen, som identifierats under den studerade perioden, eller bristen på andra resurser som är väsentliga för tillväxt förutom CO 2 eller vatten, såsom att begränsa näringsämnen eller minska ljusnivåerna.

Dessutom kan ytterligare assimileringar som genereras av ökad fotosyntes ha använts på utvecklingen av frukt och rotbiomassa, som inte identifierats genom att mäta trädringar eller stammdiametrar.

Förändringar i vattenanvändningshastigheter, å andra sidan, kan förklaras av en minskning av vattenledning genom stomata, vilket minskade transpirationshastigheterna. Ett bekymmer som ska beaktas är att en minskning av växtens transpiration skulle leda till låg luftfuktighet och stigande temperaturer (läs mer om global uppvärmning genom att klicka här). Det är inte möjligt att säga att detta skulle orsaka förändringar i den hydrologiska cykeln, eftersom avskogning, samtidigt som koncentrationerna av CO 2 i atmosfären ökar (vilket sker samtidigt med förändringar i växternas användning av vatten), har också en stor del av ansvaret i störningarna i cykeln.

Med tanke på den viktiga roll som tropiska skogar spelar i den globala koldioxidcykeln är det viktigt att veta vad deras svar på klimatförändringen kommer att bli. Som sagt har man förutsett att de kommer att uppleva en ökning av sin biomassa till följd av CO 2 -gödsling. Men om det inte finns några sådana effekter (som identifierats i tidningen), är det möjligt att konstatera att nuvarande modeller överskattar tropiska skogars förmåga att fungera som kolsänkor, vilket indikerar att de kommer att absorbera mer atmosfäriskt kol än vad de faktiskt kommer att göra. , i verkligheten har en mindre roll för att minska effekterna av global uppvärmning i förhållande till det som förutses av nuvarande modeller.

Original text