Ons het die voorspellings van hoe kweekhuisgasvrystellings veranderinge in die temperature en neerslag mense ondervind, gehoor. Maar hoe hierdie veranderinge die wêreld se woude beïnvloed, het ook breë implikasies vir die toekoms.

Kan warmer winters, en dus langer groeiseisoene, veroorsaak dat bome vinniger groei? As dit so is, kan miskien vinniger boomgroei die tempo van klimaatsverandering vertraag, aangesien bome koolstof uit die lug suig soos dit groei.

Of dalk warmer somers sal meer droogteagtige toestande beteken, waardeur die bome se vermoë om te groei en sodoende die agteruitgang van ons bosse belemmer.

in 'n onlangse papier, my kollegas en ek het besluit om 'n kaart te maak van hoe klimaatsverandering boomgroei in die hele vasteland van Noord-Amerika kan beïnvloed. Om dit te doen, het ons gegrawe in historiese rekords van boomgroei oor die tydperk 1900-1950 wat deur die toegewyde veldekoloë oor die dekades versamel is en in die Internasionale Tree Ring Data Bank.

Wat ons gevind het, is dat die daaglikse lewe van bome oor die hele Noord-Amerika uitdagend sal word, ten spyte van die potensiële voordeel wat stygende koolstofdioksiedkonsentrasies vir bome kan hê. Dit is in stryd met sommige wetenskaplikes se hoop dat klimaatsverandering sterk in die noordelike breedtegraad woude baat.

Hoe bome reageer op die klimaat

Die eerste struikelblok om toekomstige boomgroei te voorspel, is om te verstaan ​​hoe bome in verskillende ekosisteme op klimaatskommelings reageer.

Jy kan raai dat in koue noordelike woude 'n bietjie hitte kan help om bome te laat groei, terwyl meer hitte in die woestyn Suidwes waarskynlik die laaste bome wat daar is, wil hê. Hierdie waarneming het vorige wetenskaplikes gemotiveer om 'n "boreale vergroening" te formuleer hipotese - dat aardverwarming sal veroorsaak dat die noordelike boreale woude vinniger groei en help om klimaatsverandering te verminder.

Ons het die historiese boomringdata gebruik om die verhouding tussen streekklimaat en boomgroei te karteer. Met elke groeierring ooreenstem met die weerpatrone in die ooreenstemmende jaar, kan ons 'n gevoel kry vir hoe bome reageer op klimaatskommelings. Byvoorbeeld, ons het gesien dat bogemiddelde Junie temperature veroorsaak vinniger boomgroei in plekke met klimaat soortgelyk aan Fairbanks, Alaska, maar stadiger groei in Phoenix-like klimaat.

Soos die klimaat verander, kan ons verwag dat die reaksie van bome ook sal verander. Byvoorbeeld, in Fairbanks, evalueer ons modelle eintlik dat in die toekoms hoër temperature in Junie sal wees vir boomgroei daar, wat teenoorgestelde van die historiese verhouding is. Hoekom? Fairbanks verwarm soveel dat dit verskuif na 'n nuwe klimaatstreek waarby addisionele verwarming nou 'n nadeel is. Ander navorsers het eintlik so begin verskuiwing vind plaas op die grond in Alaska.

Sodra ons kenmerkend is van hoe bome reageer op klimaatsveranderinge oor die vasteland, kan ons die voorspellings van die VN gebruik Interregeringspaneel oor Klimaatsverandering (IPCC) om die ooreenstemmende verandering in boomgroei oor die vasteland te voorspel. Vir elke pixel op ons kaart van Noord-Amerika het ons geprojekteer hoe bosse sal verander op grond van albei stelle inligting - die groei-klimaatverhouding wat ons tot stand gebring het deur die boomringanalise en die geprojekteerde klimaatsveranderinge in die vasteland.

Koolstof bevrugting

Daar is nog 'n rimpel op hierdie legkaart wat ons ondersoek het. Die veranderende klimaat word hoofsaaklik gedryf deur 'n opbou van addisionele koolstofdioksied, en plante gebruik koolstofdioksied om fotosintetiseer. Net soos ons suurstof inasem om te leef, blaas plante koolsuurgas in om te lewe. Dus, verhoogde hoeveelhede koolstofdioksied kan die boomgroei vinnig versnel. Dit staan ​​bekend as "koolstof bevrugting"Want dit is asof ons kunsmis by die plante voeg om hulle te help groei.

Wetenskaplikes is diep verdeeld oor of koolstofbevrugting van hierdie tipe eintlik sal lei tot toename in groei, en so ja, hoeveel. In ons koerant het ons nie probeer om hierdie debat op te los nie. In plaas daarvan het ons net verskeie verskillende moontlikhede ingesluit vir die sterkte van koolstofbevrugting.

Om koolstofbevrugting te simuleer, gebruik ons ​​'n netjiese klein truuk wat deur professor voorgestel word Graham Farquhar van die Australiese Nasionale Universiteit. Die truuk is afhanklik van die feit dat as plante koolstofdioxide inasem, ontsnap water. Dink aan die porieë op die blare soos klein mondjies wat oop en naby asemhaal. Hoe meer plante hul mond moet oopmaak om asem te haal, hoe meer water ontsnap. So plante probeer om hul mond so styf te hou as wat hulle kan.

As die koolstofdioksiedkonsentrasies in die lug rondvloei, baie hoog is, moet plante hul mond net 'n bietjie oopmaak vir 'n klein stukkie lug sonder om baie water te verloor. Dus, soos ons die plante met koolstof in die lug bevrugt, verminder dit die hoeveelheid water wat die plante kan behou. Met meer CO2 sal die porieë die gas meer doeltreffend absorbeer en minder water verloor.

In plaas daarvan om meer vrye koolstof wat in die lug rondvloei, te simuleer, kan ons net voorgee dat die plante meer reënwater ontvang. Die uiteindelike uitwerking op groei moet in wese dieselfde wees, aangesien koolstofopname en waterretensie direk gekoppel is.

In woestyne waar water op 'n premie is en plante is hoogs gemotiveerd om hul mond te hou, moet 'n bietjie koolstofbevrugting (of 'n bietjie ekstra reën) 'n lang pad neem om plante te help groei. In die reënwoude waar plante hul monde wyd oop kan hou met min koste, kan koolstofbevrugting (of ekstra reën) nie veel doen om die plante te help nie.

In ons studie het ons koolstofbevrugting gesimuleer deur bloot toekomstige neerslag in ons modelle te voeg. Om dié wetenskaplikes te bevredig wat sterk glo dat koolstofbevrugting sal uitsteek, in sommige simulasies het ons ekstra water toegevoeg in verhouding tot die hoeveelheid ekstra koolstof wat na verwagting vrygestel word in die atmosfeer. Om die nee-sê wetenskaplikes wat nie glo dat die koolstofbevrugingseffek sal uitmekaar kom nie, het ons ook simulasies sonder enige verhoogde water gehardloop. En ons het simulasies op alle vlakke tussenin geloop.

Ons modelle se voorspellings

Aan die einde van die dag, ons kaarte van hoe boom groei kan reageer op klimaatsverandering is kommerwekkend.

In baie van die weste en sentrale dele van die vasteland sien ons massiewe afname in boomgroeikoerse, met bome wat teen die tweede helfte van die eeu stadiger as 75 persent groei. In sommige gebiede naby die vasteland se kus, soos die Stille Oseaan Noordwes, Wes-Kanada en die suidooste van die Verenigde State, het ons egter plaaslike stygings in boomgroeikoerse gesien.

Gemiddeld, sonder die koolstofbevrugtingseffek, produseer ons modelle groeikoerse oor die vasteland om byna 20 persent te val onder die ergste geval van klimaatsverandering wat deur die IPCC voorgestel word (hierdie scenario het 6 grade Celsius van verwarming oor die vasteland) .

Ons het bevind dat dit 'n baie groot koolstofbevrugtingseffek sal neem (onrealisties groot, volgens die mening van verskeie mede-outeurs van ons studie) om hierdie verlangsaming te vergoed. En oor heel die vasteland het ons modelle stadiger groeikoerse geprojekteer, ongeag hoe groot die koolstofbevrugingseffek het.

Ons het ook nie in ons simulasies 'n groot toename in koue noordelike bosgroeikoerse gesien nie. So, gemiddeld, het ons geen "boreale vergroening" gesien nie. As ons iets sien, het ons hierdie bosse vertraag. Dit word grootliks aangedryf deur die verskuiwing in hoe bome reageer op klimaatse in plekke soos Fairbanks.

Wat dit beteken

Die implikasie van ons analise is dat woude nie lyk om ons te red van klimaatsverandering nie.

Ons modelle stel voor dat die meeste van ons woude in die toekoms stadiger groei. Dit sal natuurlik regstreekse impak hê op alle maniere waarop ons en ander spesies staatmaak op bome. Maar dit sal ook terugvoer in die klimaatverandering self. Aangesien aardverwarming veroorsaak dat bome minder koolstof absorbeer, sal daar meer koolstof in die lug wees om vinniger opwarming te veroorsaak en sodoende 'n versnellende siklus te skep.

Daarbenewens sal baie volgehoue ​​jare van swak groei in bome die hulpbronne wat hulle nodig het om te oorleef, deurgaan, wat hulle vatbaar maak vir ernstige droogtes of insekuitbrake. Dit kan beteken dat wat ons as stadiger groei produseer, kan vertaal in wydverspreide boom dood. Met ander woorde, die bosfoto kan selfs donkerder wees as wat ons modelle voorstel.

In ons modelle neem ons nie rekening met die manier waarop woude verander as gevolg van veranderinge in loggpraktyke of bosbestuur. In baie gebiede word bosse vinniger hergroei, bloot omdat ons dit onlangs opgehou het. Sulke faktore moet in gedagte gehou word as 'n ander laag bo-aan ons projeksies.

Hierdie studie, soos enige van sy soort, is regtig ons beste raai om die toekoms te benader. Ek dink aan sulke voorspellings nie so moeilike voorspellings van wat sal gebeur nie, maar as redelike moontlikhede. Daar is so baie onbekendes betrokke, insluitende die feit dat toekomstige klimate waarskynlik heel anders sal wees as wat ons in die verlede gesien het.

En natuurlik is die grootste onbekende hoeveel wilskrag ons menslike gemeenskap sal bring om die kweekhuisgasvrystellings te bekamp.

Oor Die Skrywer

Noah Charney, Na-doktorale Navorsingsassosiasie van Ekologie en Evolusionêre Biologie, Universiteit van Arizona

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek. Lees die oorspronklike artikel.

verwante Boeke

at

Dankie vir die besoek InnerSelf.com, waar daar is 20,000 + lewensveranderende artikels wat "Nuwe houdings en nuwe moontlikhede" bevorder. Alle artikels word vertaal in 30+ tale. Teken In aan InnerSelf Magazine, wat weekliks gepubliseer word, en Marie T Russell se Daily Inspiration. InnerSelf Magazine is sedert 1985 gepubliseer.