Hur extrema torkar försvagade trädens förmåga att suga upp kol

Hur extrema torkar försvagade trädens förmåga att suga upp kol Kraftig torka har bidragit till den utbredda barkskalan och trädödligheten i tallskogar i västra USA. US Department of Agriculture, CC BY-ND

Det finns ett mysterium i träd som kuststädernas öde, som hotas av stigande havsnivåer från klimatförändringar, kan bero på. Varje år tar jordens skogar ungefär fjärdedel av koldioxid som släpps ut av människor, vilket effektivt bromsar hastigheten och svårighetsgraden av den globala uppvärmningen. De låser upp det mesta av detta kol i sina stjälkar och håller det där i århundraden. Denna tjänst som de tillhandahåller mänskligheten är värd cirka 1 biljon US $ varje år.

Men det finns ingen garanti för att träd runt om i världen kommer att fortsätta göra det de kommande decennierna. Klimatförändringarna är superdrivande torka, massiva eldbränder och insektsutbrott, som alla bromsar trädens tillväxt, dödar träd och släpper tillbaka detta kol i atmosfären.

Således är frågan om en biljon dollar som forskarna tävlar om att besvara - vad är ödet för träd i ett förändrat klimat?

I en undersökning av hur torka påverkar träd, fokuserade mina kollegor och jag på en aspekt av denna fråga, i synnerhet påverkan av torka på träd. Vår analys visar att skogar inte återhämtar sig från extrem torkning så snabbt som forskare trodde - ett fynd som kan leda till bättre modeller för hur skogar tar upp koldioxidutsläpp.

Läser trädhistoria

För närvarande flyger vi till stor del blind när det gäller att förutsäga trädens öde. Våra bästa prediktiva verktyg - matematiska modeller baserade på växtfysiologi och klimat - håller inte vild om skogarnas framtid.

Vissa visar att träd fortsätter att växa som galna och tar upp kol genom slutet av seklet. I andra dämpar emellertid torka, temperatur och andra ekosystemstörningar trädtillväxten och dödar många träd, och ekosystem börjar tappa kol, vilket snabbt påskyndar klimatförändringarnas hastighet och svårighetsgrad. Det är värre att dessa modeller i allmänhet inte tros simulera exakt torka påverkar skogarna.

För att avslöja en del av detta mysterium vände vi oss till trädringar. De flesta träd på norra halvklotet växer årliga ringar, som är skiktade runt stilken som sidor i en bok i ett förflutna under trädets livstid.

Forskare har känt i årtionden att träd under torka växer långsammare. Men vi ville veta svaret på en enkel fråga: vad händer efter torka? Kommer träd att återhämta sig och fortsätter växa och tar upp det kolet från atmosfären? Eller kan skador som uppstått under torka få dem att växa långsammare efteråt, även när torkan är över?

Eftersom klimatförändringar kommer att leda till mer frekventa och svårare torka i många regioner i världen, återvinningen av skogar efter torka kommer att vara avgörande för att avgöra om de fortsätter att ta upp koldioxid och bromsa den globala uppvärmningen.

Torkad baksmälla

Vi använde en online, offentligt tillgänglig databas med trädringar från flera tusen skogsområden runt om i världen, med de flesta mätningar från Nordamerika, Europa och delar av Ryssland. På cirka 1,300 XNUMX skogsplatser som uppfyllde våra kriterier sökte vi historiska klimatdata för att hitta när och var de allvarliga torka hade inträffat. Vi tittade sedan på att överleva trädens tillväxt efter att dessa torka var slut.

Det vi hittade var ganska häpnadsväckande. I genomsnitt tog skogarna två till fyra år att återhämta sina tidigare tillväxthastigheter efter svår torka. Denna ”arveffekt” av torka var mest allvarlig i torra skogar som sydvästra USA och i tallar. Dessutom hade trädarter som tog mest risker - det vill säga de som fortsätter att dricka vatten med hög hastighet under en torka - också de största arveffekterna.

Utan mer detaljerade studier i enskilda skogar kunde vi inte fastställa exakt varför träd växer långsammare efter torka, men vi har några indikationer.

Mest lovande var upptäckten att trädarter som tar risker under torka verkar återhämta sig långsammast. Vissa arter, som det skakande aspträdet, fortsätter att använda vatten och upprätthålla fotosyntes under torka, men de riskerar att skada deras vattentransportsystem och till och med döda. Denna strategi är förmodligen fördelaktig i våta tider eller måttliga torka, vilket hjälper dem att växa ut sina grannar och få mer ljus. Men i svåra torka kan denna strategi slå tillbaka. I vår tidigare forskning om aspeträd hittade vi faktiskt mycket torrdriven skador i veden som kvarstod för ett decennium eller så.

När vi tittade på de aktuella matematiska modellerna, fann vi att alla dessa modeller behandlade torka som en ljusströmbrytare. När träden var torkade, växte de långsammare. Men när torka lindrades antog modellerna att omkopplaren vändes tillbaka och de återhämtade sin tillväxt perfekt och omedelbart.

Detta indikerar att dessa modeller antagligen saknar flera viktiga processer för att exakt simulera torkapåverkan på skogar. Således kan de överskatta hur mycket träd kan hjälpa till att långsamma klimatförändringarna.

Gigatons av kol från atmosfären

Hur mycket gjorde denna effekt någon roll? Vi gjorde flera enkla beräkningar av halva torra skogar kolupptag med och utan dessa torka arv effekter. Vi fann att över ett århundrade skulle halvtorr skog lagra 1.6 gigaton kol mindre på grund av torr arv, vilket är cirka 25% av USA: s årliga koldioxidutsläpp. Detta är verkligen en mycket konservativ uppskattning av hur mycket det betyder, eftersom det bara beaktar en grupp växter i en region eller biom.

Det finns dock många stora frågor kvar. Först uppstår dessa arveffekter av torka i tropiska skogar, som är bland de starkaste kolsänkorna i alla skogar? Många tropiska trädarter gör inte konsekventa årringar, vilket gör trädringanalysen utmanande, men vissa forskningsgrupper har nyligen lyckats mäta trädringar i några tropiska arter.

För det andra, hur känslig är trädödligheten för torka i olika regioner och ekosystem över hela världen? Trödödlighet har visat sig vara oerhört svårt att studera, förstå och förutsäga, och samhället tävlar för att lösa dessa frågor.

För det tredje, hur kan vi förbättra våra prediktiva modeller för att bättre simulera torka? I annan forskning försöker mina kollegor och jag förbättra dessa vegetationsmodeller genom att lägga till mekanismen för torkskador som sår och dödar träd med riskabla vattenanvändningsstrategier.

I slutändan, ju tidigare och mer aggressivt vi tar upp mänskliga orsakade klimatförändringar, desto lägre är riskerna för skogar runt om i världen.

Vår forskning har skinkat en liten ljusstråle in i hemligheterna i trädens hjärta och resat tillbaka i tiden så att vi kan förstå framtiden. Men många fler mysterier förblir etsade inuti dessa majestätiska organismer, mysterier som vi desperat behöver ta upp.

Om författarenAvlyssningen

anderegg williamWilliam RL Anderegg är postdoktorell forskare vid Princeton Environmental Institute vid Princeton University. Hans forskning centrerar kring skärningspunkten mellan ekosystem och klimatförändringar. Jag fick min doktorsexamen från institutionen för biologi vid Stanford University.

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

climate_books

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

följ InnerSelf på

Facebookikon ikon~~POS=HEADCOMPtwitter iconyoutube iconinstagram ikonpintrest ikonrss-ikonen

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

SENASTE FILMER

Den stora klimatmigrationen har börjat
Den stora klimatmigrationen har börjat
by super~~POS=TRUNC
Klimatkrisen tvingar tusentals runt om i världen att fly eftersom deras hem blir alltmer obeboeliga.
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
by Alan N Williams, et al
I den senaste rapporten från den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) sägs att utan en väsentlig minskning ...
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
by Toby Tyrrell
Det tog evolution 3 eller 4 miljarder år att producera Homo sapiens. Om klimatet helt hade misslyckats bara en gång i det ...
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
by Brice Rea
Slutet av den sista istiden, för cirka 12,000 XNUMX år sedan, kännetecknades av en sista kall fas kallad Younger Dryas ...
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
by Frank Wesselingh och Matteo Lattuada
Tänk dig att du befinner dig vid kusten och tittar ut mot havet. Framför dig ligger 100 meter karg sand som ser ut som en ...
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lära oss mycket om klimatförändringar från Venus, vår systerplanet. Venus har för närvarande en yttemperatur på ...
Fem klimattroar: En kraschkurs i felaktig klimatinformation
De fem klimattroerna: en kraschkurs i felaktig klimatinformation
by John Cook
Den här videon är en kraschkurs i klimatinformation som sammanfattar de viktigaste argumenten som används för att tvivla på verkligheten ...
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
by Julie Brigham-Grette och Steve Petsch
Varje år krymper havsisskyddet i Arktiska havet till en låg punkt i mitten av september. I år mäter den bara 1.44 ...

SENASTE ARTIKLAR

grön energi2 3
Fyra gröna vätgasmöjligheter för Mellanvästern
by Christian Tae
För att avvärja en klimatkris kommer Mellanvästern, liksom resten av landet, att behöva göra koldioxidutsläpp till sin ekonomi helt genom att...
ug83qrfw
Stora hinder för att kräva svar måste upphöra
by John Moore, On Earth
Om federala tillsynsmyndigheter gör det rätta, kan elkunder i Mellanvästern snart kunna tjäna pengar medan...
träd att plantera för klimat2
Plantera dessa träd för att förbättra stadslivet
by Mike Williams-Rice
En ny studie fastställer levande ekar och amerikanska plataner som mästare bland 17 "superträd" som kommer att hjälpa till att göra städer ...
norra havets botten
Varför vi måste förstå havsbottengeologin för att utnyttja vindarna
by Natasha Barlow, docent i kvartär miljöförändring, University of Leeds
För alla länder som är välsignade med enkel tillgång till det grunda och blåsiga Nordsjön kommer havsvind att vara nyckeln till att möta nätet...
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
by Bart Johnson, professor i landskapsarkitektur, University of Oregon
En löpeld som brinner i het, torr bergskog svepte genom Gold Rush -staden Greenville, Kalifornien, den 4 augusti, ...
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
by Alvin Lin
Vid Leader's Climate Summit i april lovade Xi Jinping att Kina kommer att "strikt kontrollera koleldad kraft ...
Blått vatten omgivet av dött vitt gräs
Kartan spårar 30 års extrem snösmältning i USA
by Mikayla Mace-Arizona
En ny karta över extrema snösmältningar under de senaste 30 åren förtydligar processerna som driver snabb smältning.
Ett plan tappar röd brandskyddsmedel till en skogsbrand när brandmän parkerade längs en väg ser upp mot den orange himlen
Modellen förutspår 10-åriga skogsbrand, sedan gradvis nedgång
by Hannah Hickey-U. Washington
En titt på den långsiktiga framtiden för skogsbränder förutsäger en första ungefär decennier lång utbrott av skogsbrandaktivitet, ...

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

Nya Attityder - Nya Möjligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikationer. All Rights Reserved.