Sera gazı emisyonlarının sıcaklıklarda ve yağışlarda insanların yaşadığı değişiklikleri nasıl yönlendireceği konusundaki tahminleri duyduk. Ancak bu değişikliklerin dünyadaki ormanları nasıl etkilediği gelecek için de büyük etkileri vardır.
Daha sıcak kışlar ve dolayısıyla daha uzun süren mevsim, ağaçların daha hızlı büyümesine neden olabilir mi? Eğer öyleyse, belki de daha hızlı olan ağaç büyümesi iklim değişikliği hızını yavaşlatabilir, çünkü ağaçlar büyüdükçe havadan karbonu emer.
Belki de daha sıcak olan yazlar, kuraklığa benzer koşullar anlamına gelir, böylece ağaçların büyümesi ve dolayısıyla ormanlık alanlarımızın bozulmasına neden olur.
İçinde son kağıdıMeslektaşlarım ve ben iklim değişikliğinin Kuzey Amerika kıtasındaki ağaç büyümesini nasıl etkileyebileceğini gösteren bir harita hazırladık. Bunu yapmak için, birçok özel alan ekolojisti tarafından on yıllar boyunca toplanan ve depolanan 1900-1950 dönemi boyunca, ağaç büyümesinin tarihi kayıtlarına girdik. Uluslararası Ağaç Halkası Veri Bankası.
InnerSelf'ten En Son Haberleri Alın
Bulduğumuz şey, yükselen karbondioksit konsantrasyonlarının ağaçlar için sahip olabileceği potansiyel faydaya rağmen, Kuzey Amerika'nın çoğunda ağaçların günlük yaşamının daha zor olacağıydı. Bu, bazı bilim adamlarının iklim değişikliğinin kuzey enlem ormanlarına güçlü bir şekilde fayda sağlayacağına dair ümitlerine aykırıdır.
Ağaçlar iklime nasıl tepki verir?
Gelecekteki ağaç büyümesini öngörmedeki ilk engel, farklı ekosistemlerdeki ağaçların iklim dalgalanmalarına nasıl tepki verdiğini anlamaktır.
Soğuk kuzey ormanlarında, küçük bir sıcaklığın ağaçların büyümesine yardımcı olabileceğini tahmin edebilirsiniz, oysa Güneybatı çölünde daha fazla sıcaklık olması muhtemelen ağaçların en son istediği şeydir. Bu gözlem önceki bilim adamlarını “boreal yeşillendirme” formüle etmeye teşvik etti. hipotez - küresel ısınmanın kuzey boreal ormanlarının daha hızlı büyümesine ve iklim değişikliğinin hafifletilmesine yardımcı olacağına dair.
Tarihsel ağaç halkası verilerini bölgesel iklim ve ağaç büyümesi arasındaki ilişkiyi haritalamak için kullandık. Her büyüme halkasını ilgili yıldaki hava düzenleriyle eşleştirerek, ağaçların iklim dalgalanmalarına nasıl tepki verdiğini anlayabiliriz. Örneğin, Haziran ayının ortasındaki sıcaklıkların Fairbanks, Alaska'ya benzer iklim bölgelerinde daha hızlı ağaç büyümesine neden olduğunu, ancak Phoenix benzeri iklimlerde daha yavaş büyümeye neden olduğunu gördük.
İklim değiştikçe, ağaçların tepkisi de değişebilir. Örneğin, Fairbanks'te, modellerimiz aslında gelecekte, ortalamanın üstünde olan sıcaklıkların, tarihi ilişkinin tersi olan ağaç büyümesi için kötü olacağını tahmin ediyor. Niye ya? Fairbanks öylesine ısınır ki, ek ısınmanın artık zarar verdiği yeni bir iklim bölgesine kaymaktadır. Diğer araştırmacılar aslında böyle bir yerde kayma meydana gelir Alaska’da
Ağaçların kıtadaki iklim değişikliğine nasıl tepki gösterdiğini belirledikten sonra, BM’den gelen tahminleri kullanabiliriz. Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) kıta genelinde ağaç büyümesinde ilgili değişikliği öngörmek için. Kuzey Amerika haritamızdaki her piksel için, her iki bilgi kümesine (ağaç halkası analizi ile kurduğumuz büyüme-iklim ilişkisi ve kıtadaki tahmini iklim değişiklikleri) dayalı olarak ormanların nasıl değişeceğini tahmin ettik.
Karbon gübrelemesi
İncelediğimiz bu bilmecede bir kırışıklık daha var. Değişen iklim büyük ölçüde ek bir karbondioksit birikimi tarafından yönlendirilir ve bitkiler fotosentez yapmak için karbondioksit kullanırlar. Tıpkı yaşamak için oksijenle soluduğumuz gibi, bitkiler de yaşamak için karbondioksit soluyorlar. Dolayısıyla, artan miktarlarda karbondioksit doğrudan ağaç büyümesini hızlandırabilir. Bu “karbon gübrelemesi“Çünkü bitkilerin büyümelerine yardımcı olmak için hava yoluyla bitkilere gübre ekliyoruz.
Bilim adamları derinden bölünmüş Bu tür karbon gübrelemesinin aslında büyümede artışa neden olup olmayacağı ve eğer öyleyse, ne kadar olduğu hakkında. Makalemizde bu tartışmayı çözme girişiminde bulunmadık. Bunun yerine, karbon gübrelemesinin gücü için birçok farklı olasılık ekledik.
Karbon gübrelemesini simüle etmek için Profesör tarafından önerilen küçük bir numara kullandık. Graham Farquhar Avustralya Ulusal Üniversitesi İşin püf noktası, bitkilerin karbondioksit içinde nefes alması nedeniyle suyun kaçması gerçeğine dayanıyor. Yapraklardaki gözenekleri, nefes almak için açılan ve kapanan küçük ağızlar olarak düşünün. Ne kadar çok bitki nefes almak için ağızlarını açmaya ihtiyaç duyarsa, o kadar fazla su kaçar. Böylece bitkiler ağızlarını olabildiğince sıkıca kapalı tutmaya çalışırlar.
Havada dolaşan karbondioksit konsantrasyonları çok yüksekse, bitkilerin çok fazla su kaybetmeden küçük bir hava dalgası için ağızlarını biraz açmaları gerekir. Bu nedenle, bitkileri havada karbon ile gübrelendikçe, bu doğrudan bitkilerin alabileceği su miktarını azaltır - daha fazla CO2 ile yaprakların gözenekleri gazı daha verimli bir şekilde emer ve işlem sırasında daha az su kaybeder.
Havada dolaşan daha serbest karbonu simüle etmeye çalışmak yerine, bitkilerin daha fazla yağmur suyu aldığını iddia edebiliriz. Büyüme üzerindeki nihai etki esas olarak aynı olmalıdır, çünkü karbon alımı ve su tutması doğrudan bağlantılıdır.
Suyun birinci derecede olduğu ve bitkilerin ağızlarını kapalı tutmak için yüksek motivasyona sahip çöllerde, biraz karbon gübrelemesi (veya biraz fazladan yağmur) bitkilerin büyümesine yardımcı olmak için uzun bir yol kat etmelidir. Buna karşılık, bitkilerin ağızlarını çok az maliyetle açık tutabildiği yağmur ormanlarında, karbon gübrelemesi (veya ekstra yağmur) bitkilere yardımcı olmak için fazla bir şey yapamayabilir.
Çalışmamızda, karbon gübrelemeyi modellerimizde daha fazla gelecek yağışlar ekleyerek basitleştirdik. Karbon gübrelemesinin yoğunlaşacağına kuvvetle inanan bilim adamlarını tatmin etmek için bazı simülasyonlarda atmosfere salınması öngörülen fazladan karbon miktarına oranla fazladan su ekledik. Karbon gübreleme etkisinin ortadan kalkacağına inanmayan sözde bilim adamlarını tatmin etmek için, su artışı olmadan simülasyonlar yaptık. Ve aralarındaki her seviyede simülasyonlar yaptık.
Modellerimizin öngörüleri
Günün sonunda, ağaç büyümesinin iklim değişikliğine nasıl tepki gösterebileceği konusundaki haritalarımız endişe verici.
Kıtanın batı ve orta kesimlerinin çoğunda, ağaç büyüme oranlarında büyük düşüşler görüyoruz, ağaçlar bu yüzyılın ikinci yarısında yüzde 75'a kadar büyüyor. Bununla birlikte, kuzeybatı Pasifik, batı Kanada ve güneydoğu ABD gibi kıtanın kıyılarına yakın bazı bölgelerde, ağaç büyüme oranlarında bazı yerel artışlar gördük.
Ortalama olarak, karbon gübreleme etkisi olmadan, modellerimiz kıta genelinde büyüme oranlarını IPCC'nin ortaya koyduğu en kötü iklim değişikliği senaryosu altında neredeyse yüzde 20 oranında düşmesini öngörüyor (bu senaryo kıta genelinde 6 derece ısınma tahminine sahip) .
Bu yavaşlamayı dengelemek için çok büyük bir karbon gübreleme etkisinin (araştırmanın ortak yazarlarının çoğunun görüşüne göre gerçek dışı büyük) etki edeceğini gördük. Kıtanın çoğunda modellerimiz, karbon gübrelemesinin etkisi ne kadar büyük olursa olsun, daha yavaş büyüme oranları öngörmüştür.
Ayrıca simülasyonlarımızda soğuk kuzey ormanlarının büyüme oranlarında büyük bir artış göremedik. Yani, ortalama olarak, “boreal yeşillendirme” göremedik. Bir şey olursa, bu ormanların yavaşladığını gördük. Bu, büyük ölçüde ağaçların Fairbanks gibi yerlerdeki iklimlere tepki verme şeklindeki değişimden kaynaklanmaktadır.
Ne demek
Analizimizin anlamı, ormanların bizi iklim değişikliğinden kurtarmaya hazır görünmediği yönündedir.
Modellerimiz, ormanlarımızın çoğunun gelecekte daha yavaş büyüyeceğini gösteriyor. Bu, elbette, biz ve diğer türlerin ağaçlara güvendiği her şekilde doğrudan etkide bulunacaktır. Ancak aynı zamanda iklim değişikliğinin kendisini de besleyecektir. Küresel ısınma ağaçların daha az karbon absorbe etmesine neden olduğundan, daha hızlı ısınmaya neden olmak için havada daha fazla karbon kalacak ve böylece hızlanma döngüsü oluşacaktır.
Ayrıca, ağaçlarda uzun yıllar süren kötü büyüme, hayatta kalmak için ihtiyaç duydukları kaynakları tüketerek ciddi kuraklıklara veya böcek salgınlarına karşı duyarlı hale getirecektir. Bu, yavaş büyüme olarak düşündüğümüz şeyin yaygın ağaç ölümüne dönüşebileceği anlamına gelebilir. Başka bir deyişle, orman resmi, modellerimizin önerdiğinden daha kasvetli olabilir.
Modellerimizde, kayıt uygulamalarındaki değişiklikler veya orman yönetimi nedeniyle ormanların nasıl değiştiğini dikkate almıyoruz. Pek çok alanda, ormanlar daha hızlı bir şekilde yeniden büyüyor, çünkü son zamanlarda onları kaydetmeyi bıraktık. Bu gibi faktörler, öngörülerimizin üstüne eklenecek başka bir katman olarak düşünülmelidir.
Bu çalışma, türünün herhangi biri gibi, geleceğe yaklaşma konusunda en iyi tahminimiz. Bu tür tahminlerin ne olacağını kesin ve hızlı kestirebileceklerini değil, makul olasılıkları düşünüyorum. Gelecekteki iklimlerin geçmişte gördüğümüzden oldukça farklı olacağı gerçeği dahil, pek çok bilinmeyen var.
Ve elbette en büyük bilinmeyen şey, insan topluluğumuzun sera gazı emisyonlarını kısma nedenine ne kadar güç vereceğidir.
Yazar hakkında
Noah Charney, Ekoloji ve Evrimsel Biyoloji Doktora Sonrası Araştırma Görevlisi, University of Arizona
İlgili Kitaplar
{AmazonWS: searchindex = Kitaplar; anahtar kelimeler = 1465433643; maxResults = 1}
{AmazonWS: searchindex = Kitaplar; anahtar kelimeler = 1250062187; maxResults = 1}
{AmazonWS: searchindex = Kitaplar; anahtar kelimeler = 1451697392; maxResults = 1}