Träd tar kol från atmosfären och lagrar det - tills de dör. alsamua / shutterstock

När världen värms upp och atmosfären blir allt mer befruktad med koldioxid växer träd allt snabbare. Men de dör också yngre - och totalt sett kan världens skogar tappa sin förmåga att lagra kol. Det är nyckelfyndet i vår nya studie, publicerad i tidskriften Nature Communications.

I en värld utan människor skulle skogar existera i jämvikt och ta ungefär lika mycket kol ut ur atmosfären som de förlorar. Människor har dock stört denna jämvikt genom att bränna fossila bränslen. Som ett resultat har atmosfäriska CO₂-nivåer ökat vilket leder till en ökning av temperaturen och gödsling av växttillväxt. Dessa förändringar har stimulerat trädtillväxt under de senaste decennierna, även i intakt, ”Gammalt växande” skogar som inte har upplevt mänskliga störningar på senare tid. Detta har i sin tur gjort det möjligt för skogar att ta upp mer kol än de släpper ut vilket resulterar i stor nettoackumulering - det som ofta kallas ”kolsänkor”.

Jordforskare som oss undrar ofta hur länge skogar kan fortsätta att vara en diskbänk. Det extra koldioxidet kommer att gynna träd överallt och temperaturökningar hjälper dem att växa i kallare områden. Så du kan förvänta dig att skogar fortsätter att ta upp mycket av våra koldioxidutsläpp - och det är precis vad som mest jordsystemsmodeller förutspå.

Döda träd, som det här i Peru, släpper ut kol tillbaka till atmosfären när de ruttnar bort. Roel Brienen, författaren förutsatt

Men möjliga förändringar i trädets livslängd kan kasta en nyckel på gång. Några år tillbaka när jag studerade gammalt växande Amazonas skogar, noterade vi att initiala tillväxtökningar följdes av ökningar i trädödlighet. Vi antog att detta kan bero på snabbare tillväxt som minskar hur länge träd lever. Om det är sant betyder det att förutsägelser om att kolsänken kommer att fortsätta kan ha varit alltför optimistiska, eftersom de inte tog hänsyn till avvägningarna mellan tillväxt och livslängd. Våra nya resultat ger bevis för denna hypotes.

För att studera sambandet mellan trädtillväxt och livslängd använde vi trädringsposter. Bredden på varje ring berättar för oss hur snabbt trädet växte, medan räkna ringar ger information om ålder och låter oss uppskatta dess maximala livslängd. Vi analyserade mer än 210,000 80 enskilda trädringsposter som tillhör mer än XNUMX olika arter från hela världen. Detta stora åtagande har varit möjligt tack vare årtionden av arbete från dendrokronologer (trädspecialister) från hela världen, som gjorde deras data offentligt tillgängliga.

Haren och sköldpaddan

Vår analys visar att träd som växer snabbt dör unga. Det har varit känt länge att arter som växer snabbare lever kortare. Ett balsaträ, till exempel, växer snabbt till 20 meter eller mer men kommer att leva i bara några decennier, medan en del borstkonoträd har vuxit långsamt och stadigt i nästan 5,000 år.

Vi fann att detta inte bara är sant när man jämför olika arter utan också inom träd av samma art. Det var en överraskning att upptäcka att denna avvägning förekommer i nästan alla typer av träd och ekosystem, från tropiska skogar med slutna baldakiner till hårda träd som tappar de arktiska regionerna. Ett långsamt växande bokträd kan förväntas leva flera decennier längre än sina snabbt växande släktingar. Det är mycket som berättelsen om haren och sköldpaddan - långsamma men stadigt växande träd är de som lever längst.

För att studera konsekvenserna av detta jämförde vi hur mycket kol som skulle ackumuleras under två trädsimuleringsmodeller. En simulering inkluderade denna "växa snabba, dö-unga" avvägning, och den andra använde en modell där träd levde lika länge, oavsett deras tillväxttakt. Vi fann att träd som växer snabbare och dör yngre ursprungligen orsakade den totala nivån av biomassa, men det ökade också träddödligheten flera decennier senare.

Därför börjar skogen så småningom förlora biomassa igen och återgå till samma nivå som i början, men med snabbare växande och kortlivade träd. Våra modeller visar att snabbare tillväxt resulterar i snabbare träddöd utan verklig långsiktig ökning av kollagring. Vissa forskare förutspådde detta länge sedan, och våra resultat stöder deras förutsägelser.

Dessa modellförutsägelser överensstämmer inte bara med observerade förändringar i skogsdynamik i Amazonas men också med en nyligen genomförd studie som rapporterar en ökad trädöd över hela världen.

Varför dör rockstjärnor unga?

En intressant fråga är varför de snabbväxande träden, skogens "rockstjärnor", lever mycket kortare liv. Vi har ännu inte ett avgörande svar, men vi har tittat på några potentiella mekanismer. Det kan till exempel vara att högre temperaturer och andra miljövariationer som stimulerar snabbare tillväxt också minskar trädets livslängd. Vi finner dock att minskningar av livslängden är resultatet av snabbare tillväxt i sig.

En enkel hypotes är att träd dör när de når en viss maximal potentiell storlek, och ju snabbare ett träd når denna storlek desto yngre det dör. Andra möjliga förklaringar är att snabbt växande träd helt enkelt gör billigare trä (när det gäller energiförbrukning) och investerar färre resurser i att bekämpa sjukdomar och insektsattacker, eller är mer utsatta för torka. Oavsett orsaken måste denna mekanism byggas in i vetenskapliga modeller om vi vill göra realistiska förutsägelser om den framtida kolsänken och därmed hur mycket CO₂ som kommer att vara i atmosfären.

Om författarna

Roel Brienen, NERC-stipendiat, University of Leeds och Emanuel Gloor, professor i biogeokemiska cykler, University of Leeds

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

Livet efter kol: Nästa globala omvandling av städer

by Peter Plastrik, John Cleveland
Framtiden för våra städer är inte vad det brukade vara. Den moderna stadsmodellen som tog hållet globalt under tjugonde århundradet har överlevt sin användbarhet. Det kan inte lösa de problem som det hjälpte till att skapa - särskilt global uppvärmning. Lyckligtvis utvecklas en ny modell för stadsutveckling i städer för att aggressivt hantera klimatförändringarnas verklighet. Det förändrar hur städer utformar och använder fysiskt utrymme, genererar ekonomisk rikedom, konsumerar och spenderar resurser, utnyttjar och upprätthåller de naturliga ekosystemen och förbereder sig för framtiden. Finns på Amazon

Den sjätte utrotningen: En onaturlig historia

av Elizabeth Kolbert
Under de senaste hälften miljarder åren har det funnits fem massutrotningar, när livet på jorden plötsligt och dramatiskt kom fram. Forskare runt om i världen övervakar för närvarande den sjätte utrotningen, som förutspås vara den mest förödande utrotningshändelsen sedan asteroidpåverkan som utplånade dinosaurierna. Den här gången är katastrofen oss. I prosa som är omedelbart öppen, underhållande och djupt informerad, Ny Yorker författaren Elizabeth Kolbert berättar för oss varför och hur människor har förändrat livet på planeten på ett sätt som ingen art har tidigare. Interweaving forskning i ett halvt dussin discipliner, beskrivningar av den fascinerande arten som redan har gått vilse, och utrotningshistoria som ett koncept, ger Kolbert ett rörligt och omfattande redogör för försvinnandena före våra ögon. Hon visar att den sjätte utrotningen sannolikt kommer att vara mänsklighetens mest varaktiga arv, vilket tvingar oss att ompröva den grundläggande frågan om vad det innebär att vara mänsklig. Finns på Amazon

Klimatkrig: Kampen för överlevnad som världsöverhettning

av Gwynne Dyer
Vågor av klimatflyktingar. Dussintals misslyckade stater. All-out krig. Från en av världens stora geopolitiska analytiker kommer en skrämmande glimt av den strategiska verkligheten i den närmaste framtiden, när klimatförändringen driver världens makt mot överlevnadspolitiken. Forntida och orättvisa, Klimatkrig kommer att bli en av de viktigaste böckerna under de kommande åren. Läs det och ta reda på vad vi ska på. Finns på Amazon

Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.