Bioglobes. Een ecosysteem in een fles kan jarenlang in evenwicht blijven. Foto credit: MUSE - Wetenschapsmuseum

Landplanten absorberen 17% meer kooldioxide uit de atmosfeer dan 30 jaar geleden, onze onderzoek shows. Even buitengewoon, onze studie laat ook zien dat de vegetatie nauwelijks extra water gebruikt om dit te doen, wat suggereert dat wereldwijde verandering ervoor zorgt dat de planten van de wereld op een meer waterefficiënte manier groeien.

Water is de kostbaarste hulpbron die planten nodig hebben om te groeien, en ons onderzoek suggereert dat de vegetatie er steeds beter gebruik van kan maken in een wereld waarin CO? niveaus blijven stijgen.

De verhouding van koolstofopname tot waterverlies door ecosystemen is wat we "efficiëntie van watergebruik" noemen, en het is een van de belangrijkste variabelen bij het bestuderen van deze ecosystemen.

Onze bevestiging van een wereldwijde trend van toenemende efficiënt gebruik van water is een zeldzaam goed nieuws als het gaat om de gevolgen van wereldwijde milieuverandering. Het zal de vitale rol van planten versterken als wereldwijde koolstofputten, de voedselproductie verbeteren en de beschikbaarheid van water voor het welzijn van de samenleving en de natuurlijke wereld vergroten.

Een efficiënter watergebruik door de fabrieken in de wereld zal echter geen oplossing bieden voor onze huidige of toekomstige waterschaarste.

Verbetering van de koolstofopname

Planten die groeien in de huidige hogere CO17-uitstoot? omstandigheden kunnen meer koolstof opnemen – de zogenaamde CO30? bevruchtingseffect. Dit is de belangrijkste reden waarom de terrestrische biosfeer de afgelopen dertig jaar XNUMX% meer koolstof heeft opgenomen.

De verhoogde koolstofopname is consistent met de wereldwijde vergroeningstrend waargenomen door satellieten, en de groeiende wereldwijde koolstofuitstorting op het land verwijdert ongeveer een derde van alle CO? uitstoot veroorzaakt door menselijke activiteiten.

Het verhogen van de koolstofopname brengt doorgaans kosten met zich mee. CO laten? planten moeten in hun bladeren poriën openen, huidmondjes genaamd, waardoor water naar buiten kan sluipen. Planten moeten dus een evenwicht vinden tussen het opnemen van koolstof om nieuwe bladeren, stengels en wortels te bouwen, terwijl het waterverlies daarbij tot een minimum wordt beperkt. Dit heeft geleid tot geavanceerde aanpassingen waardoor veel plantensoorten een reeks droge omgevingen hebben kunnen veroveren.

Eén van die aanpassingen is het iets sluiten van de huidmondjes om CO2-uitstoot mogelijk te maken. binnenkomen terwijl er minder water uitstroomt. Bij toenemende CO2 in de atmosfeer is het algemene resultaat dat CO? de opname neemt toe, terwijl het waterverbruik niet toeneemt. Dit is precies wat we in ons nieuwe onderzoek op wereldschaal hebben gevonden. Sterker nog, we ontdekten dat de stijgende CO? Deze waterniveaus zorgen ervoor dat de planten in de wereld bijna overal meer water gaan gebruiken, zowel op droge als op natte plaatsen.

Groeihotspots

We gebruikten een combinatie van plot-scale waterflux en atmosferische metingen, en satellietwaarnemingen van bladeigenschappen, om een ​​nieuw efficiëntiemodel voor watergebruik te ontwikkelen en testen. Het model stelt ons in staat om overal ter wereld van bladwatergebruiksefficiëntie naar de hele wereld op te schalen.

We ontdekten dat over de hele wereld de boreale en tropische bossen bijzonder goed zijn in het verhogen van de efficiëntie van het watergebruik van ecosystemen en de opname van CO2. Dat komt voor een groot deel door de CO? bemestingseffect en de toename van het totale bladoppervlak.

Belangrijk is dat beide soorten bossen van cruciaal belang zijn bij het beperken van de stijging van de CO2-uitstoot in de atmosfeer. niveaus. Intact tropisch bos meer CO uit de atmosfeer verwijdert? dan enig ander type bos en de boreale bossen van het verre noorden van de planeet enorme hoeveelheden koolstof vooral in hun organische bodems.

Ondertussen, voor de semi-aride ecosystemen van de wereld, zijn verhoogde waterbesparingen een groot probleem. We ontdekten dat bijvoorbeeld Australische ecosystemen hun koolstofopname verhogen, vooral in de noordelijke savannes. Deze trend was mogelijk niet mogelijk zonder een toename van de efficiëntie van het watergebruik in ecosystemen.

Eerdere studies hebben ook aangetoond hoezeer de waterefficiëntie is groenere semi-aride gebieden en heeft mogelijk bijgedragen aan een toename van koolstofafvang in semi-aride ecosystemen in Australië, Afrika en Zuid-Amerika.

Trends in efficiëntie van waterverbruik via 1982-2011. CREDIT, auteur voorzien

Het is niet allemaal goed nieuws

Deze trends zullen grotendeels positieve resultaten opleveren voor de planten en de dieren (en mensen) die ze consumeren. Houtproductie, bio-energie en gewasgroei zijn (en zullen) minder waterintensief zijn onder klimaatverandering dan zonder een verhoogde efficiëntie van het gebruik van het vegetatiewater.

Maar ondanks deze trends zal waterschaarste toch koolstofputten, voedselproductie en sociaaleconomische ontwikkeling blijven beperken.

Sommige studies hebben gesuggereerd dat de waterbesparing ook zou kunnen leiden tot verhoogde afvloeiing en daarom overtollige waterbeschikbaarheid. Voor droog Australië echter meer dan de helft (64%) van de regenval die terugkeert naar de atmosfeer, gaat niet door vegetatie, maar door directe bodemverdamping. Dit vermindert het potentiële voordeel van een verhoogde efficiëntie van het gebruik van het vegetatiewater en de mogelijkheid voor meer water dat naar rivieren en reservoirs stroomt. In feite, een recente studie laat zien dat terwijl semi-aride gebieden in Australië vergroenen, ze ook meer water verbruiken, waardoor rivierstromen dalen met 24-28%.

Ons onderzoek bevestigt dat planten over de hele wereld waarschijnlijk zullen profiteren van deze verhoogde waterbesparingen. De vraag of dit zich zal vertalen in meer waterbeschikbaarheid voor conservering of voor menselijke consumptie is echter veel minder duidelijk en zal waarschijnlijk van regio tot regio sterk verschillen.

Over de auteurs

Pep Canadell, CSIRO Scientist en uitvoerend directeur van het Global Carbon Project, CSIRO; Francis Chiew, Senior Principal Research Scientist, CSIRO; Lei Cheng, postdoctoraal onderzoeker, CSIRO; Lu Zhang, Senior Principal Research Scientist, CSIROen Yingping Wang, hoofdonderzoeker, CSIRO

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

at InnerSelf Market en Amazon