האם העלייה ברמות ה- CO2 תורמת לצמיחת העצים?

המחקר מעריך את האפשרות להפריע CO2 לגידול העצים הטרופיים

כמה מודלים סטטיסטיים המייצגים את הדינמיקה של הצמחייה הגלובלית שימשו בעבר לחיזוי התגובות הסביבתיות של סביבות יער לשינויי אקלים. מודלים אלה טוענים שתפקידו של פחמן דו חמצני בצמיחת העצים עשוי להיות חשוב ממה שחשבנו, בו הריכוז המוגבר של CO 2 באטמוספירה יגדיל את הביומסה של יערות טרופיים, כלומר ל- CO 2 יהיה השפעת הפריה על עצים טרופיים.

כמו

עם העלייה בריכוז CO 2 באטמוספירה, ניתן להשתמש בחומר גלם נוסף לשימוש בתגובות פוטוסינתזה. לפיכך, עלייה זו תאיץ את קצב הצמחים הפוטוסינתטיים. בנוסף, הפריית CO 2 תגביר את יעילות השימוש במים, ותביא לצמחים לנצל טוב יותר את המשאב הזה, עם פחות אובדן מים באמצעות זרימה.

למרות התחזיות, אין ראיות קונקרטיות לכך שתהליך זה ישפיע בפועל על צמיחת העצים ביערות טרופיים.

כתב העת Nature פרסם מחקר שבדק האם יש קשר בין הגידול ב- CO 2 האטמוספירי לבין צמיחת העצים על ידי מדידת טבעות גזעיהם. המחקר בדק גם האם קיים קשר בין העלייה בריכוז ה- CO 2 לבין השינויים בקצב השימוש במים על ידי עצים.

עלייה ביעילות השימוש במים תהיה מעניינת במיוחד עבור עצים הנתונים לתקופות של מחסור במים או בצורת עונתית, כך שפחות אובדן מים יביא להפחתת לחץ המים שסבלו מהם ולהאריך את תקופות הגידול שלהם.

השלב הראשון של המחקר היה לבדוק אם יש עלייה בספיגת הפחמן על ידי העצים שיכולה להיות קשורה לעלייה בריכוז CO 2 האטמוספירה, ואם זה שינה את קצב הפוטוסינתזה ושימוש במים. הצעד השני היה לוודא האם חלה עלייה בטבעות ורוחב הגזעים בפרק זמן זה, כך שניתן יהיה ליצור קשר בין הגידול ב- CO 2 לבין הגידול בביומסה ביערות טרופיים.

המחקר

נבחרו יותר מאלף עצים מ -12 מינים שונים, וכדי לייצג יותר את הסביבה הטרופית הם הופצו בשלושה מקומות שונים באזורים הטרופיים. המחקר נועד לנתח את הקשר בין העלייה ב- CO2 לשינויים בקצב הצמיחה של העצים ב -150 השנים האחרונות, וכדי להשיג נתונים ארוכי טווח, נותחו איזוטופי הפחמן (גרסאות של אלמנט הפחמן). בעיסת הגזעים. מאיזוטופים אלה ניתן היה לאמוד את הפחמן התוך-תאי הקיים בעלים ואת יעילות השימוש במים בשנים קודמות.

מכאן, זוהתה עלייה משמעותית בפחמן התוך-תאי בעלים של עצי שלושת האתרים במהלך 150 השנים האחרונות. עם זאת, עלייה זו הייתה פחותה מזו של CO 2 אטמוספרי. במילים אחרות, העלייה שזוהתה התרחשה בסולם זמן קצר בהרבה מאשר העלייה בריכוזי הפחמן הדו-חמצני באטמוספירה, שהחלה להתרחש בתחילת המהפכה התעשייתית, בסביבות 1850.

בכל מקרה, זוהה שבמקביל חלה עלייה ביעילות השימוש במים. מחקרים קודמים עם העשרת CO2 באוויר זיהו שיפור זה בשימוש במים בכמה מיני עצים טרופיים, כמו גם בעצים בעלי אקלים ממוזג, ונראה כי השפעה זו התרחשה בקנה מידה פאן-טרופי.

העלייה ביעילות השימוש במים שהתרחשה בטווח הארוך מצביעה על שני הסברים אפשריים: הראשון יהיה הגידול בפוטוסינתזה, ובכך יכול להיות קשור לעלייה בריכוז ה- CO 2. השנייה היא הירידה בהזעה.

תוצאות

המחקר הגיע למסקנה כי העלייה בריכוז ה- CO 2 האטמוספירה ב -150 השנים האחרונות הביאה לעלייה ברמות הפחמן הקיימות בעלים, וכן לשיפור השימוש במים בשלושת אתרי המחקר. עם זאת, לא זוהתה עלייה ניכרת בקוטר הגזעים לתקופה הניתוח.

למרות זאת, יכולת נמוכה לאתר שינויים בגידול הגזעים הוכחה על ידי המתודולוגיה בה השתמשו במחקר, וזו אחת הסיבות האפשריות לאי זיהוי צמיחת עצים.

הצדקות

ההבדלים הללו בין המחקר שבוצע לבין המודלים הסטטיסטיים ביחס לצמיחת העצים ניתן לייחס לסיבות טכניות של המתודולוגיה בה משתמש כל חוקר, אשר עשויות להשתנות בתקופת הניתוח, ביחידות הניתוח, וגדלות המגרשים שממנו העצים. נדגמו, למשל. התוצאות שהתקבלו מהמחקר שהציג Nature מצביעות על כך, שבניגוד להנחה המקובלת, העלייה בריכוז ה- CO 2 האטמוספירה לא גירתה את צמיחת העצים של המינים שנחקרו בקנה מידה של מאה שנה.

סיבה אפשרית נוספת לכך שלא ראינו עלייה בצמיחת העצים היא קיומם של גורמי לחץ חיצוניים, כגון עליות או ירידות בטמפרטורה היומית הממוצעת, כפי שזוהתה בתקופה שנחקרה, או מחסור במשאבים אחרים החיוניים לצמיחה מלבד CO 2 או מים, כגון הגבלת חומרים מזינים או הפחתת רמות האור.

בנוסף, ייתכן שהטמעות נוספות שנוצרו על ידי פוטוסינתזה מוגברת הוחלו על התפתחות פירות וביומסה של שורשים, ולא זוהו על ידי מדידת טבעות עץ או קוטר גזע.

כבר ניתן להסביר את השינויים בקצב השימוש במים על ידי הפחתה בהולכת המים על ידי הסטומטה, שהפחיתה את קצב הזרימה. חשש שיש לקחת בחשבון הוא כי הפחתה בזרימת הצמחים תוביל ללחות אוויר נמוכה וטמפרטורות גבוהות יותר (קרא עוד על התחממות כדור הארץ על ידי לחיצה כאן). לא ניתן לומר שהדבר יגרום לשינויים במעגל ההידרולוגי, מכיוון שליעור יערות, תוך הגדלת ריכוזי CO 2 באטמוספירה (ובכך מתרחש במקביל לשינויים בשימוש במים על ידי צמחים), יש גם חלק גדול מהאחריות. בהפרעה למחזור.

בהתחשב בתפקיד החשוב של יערות טרופיים במחזור הפחמן העולמי, חשוב לדעת מה יהיו התגובות שלהם לשינויי האקלים. כאמור, יש תחזיות שהם יחוו עלייה בביומסה שלהם כתוצאה מהפריה של CO 2. עם זאת, אם אין השפעות כאלה (כפי שזוהו במחקר שהציג המגזין), ניתן לקבוע כי מודלים עכשוויים מעריכים יתר על המידה את יכולתם של יערות טרופיים לשמש כיורי פחמן, דבר המצביע על כך שהם יספגו יותר פחמן אטמוספרי ממה שהם באמת יביאו. , למציאות תפקיד פחות בהפחתת השפעות ההתחממות הגלובלית ביחס לזה שנחזה על ידי המודלים הנוכחיים.

Original text