Hoe extreme droogtes het vermogen van bomen om koolstof op te nemen verzwakken

Hoe extreme droogtes het vermogen van bomen om koolstof op te nemen verzwakken Ernstige droogte heeft bijgedragen aan de wijdverspreide schade door schorskevers en boomsterfte in dennenbossen in het westen van de VS. Amerikaanse ministerie van Landbouw, CC BY-ND

Er is een mysterie in bomen waarvan het lot van kuststeden, bedreigd door stijgende zeespiegel door klimaatverandering, afhankelijk kan zijn. Elk jaar nemen de bossen van de aarde ongeveer in beslag een kwart van de door mensen uitgestoten koolstofdioxide, waardoor de snelheid en ernst van de opwarming van de aarde effectief wordt vertraagd. Ze vergrendelen het grootste deel van deze koolstof in hun stelen en houden het daar eeuwenlang. Deze service die zij de mensheid bieden, is ongeveer 1 biljoen dollar waard elk jaar.

Maar er is geen garantie dat bomen over de hele wereld dit de komende decennia zullen blijven doen. Klimaatverandering is het tanken van droogte, enorme bosbranden en uitbraken van insecten, die allemaal de groei van bomen vertragen, bomen doden en deze koolstof terug in de atmosfeer laten.

Daarom is de vraag van een biljoen dollar die wetenschappers racen om te beantwoorden - wat is het lot van bomen in een veranderend klimaat?

In een onderzoek naar de impact van droogte op bomen hebben mijn collega's en ik me gericht op één aspect van deze vraag, met name de impact van droogte op bomen. Onze analyse laat zien dat bossen niet zo snel terugkomen van extreme droogte als wetenschappers hadden gedacht - een bevinding die zou kunnen leiden tot betere modellen voor hoe bossen koolstofemissies absorberen.

Boomgeschiedenis lezen

Momenteel vliegen we grotendeels blind als het gaat om het voorspellen van het lot van bomen. Onze beste voorspellende tools - wiskundige modellen op basis van plantenfysiologie en klimaat - wild mee oneens over de toekomst van bossen.

Sommigen laten zien dat bomen als een gek doorgroeien en koolstof opnemen tot het einde van de eeuw. In andere echter, remmen droogte, temperatuur en andere ecosysteemstoornissen de boomgroei af en doden veel bomen, en ecosystemen beginnen koolstof te verliezen, waardoor de snelheid en ernst van de klimaatverandering snel worden versneld. Erger nog, over het algemeen wordt niet gedacht dat deze modellen nauwkeurig simuleren droogte effecten op bossen.

Om een ​​deel van dit mysterie te ontrafelen, wenden we ons tot boomringen. De meeste bomen op het noordelijk halfrond groeien jaarringen, die als bladzijden in een boek om de stengel zijn gelaagd tot een verleden gedurende het leven van die boom.

Wetenschappers weten al tientallen jaren dat bomen tijdens droogte langzamer groeien. Maar we wilden het antwoord op een eenvoudige vraag weten: wat gebeurt er na droogte? Herstellen bomen zich en blijven ze groeien, waarbij ze die koolstof uit de atmosfeer opnemen? Of kan schade die is opgelopen tijdens droogte ervoor zorgen dat ze daarna langzamer groeien, zelfs als de droogte voorbij is?

Omdat klimaatverandering zal leiden tot frequenter en ernstiger droogte in veel regio's van de wereld, het herstel van bossen na droogte zal cruciaal zijn om te bepalen of ze kooldioxide blijven opnemen en de opwarming van de aarde vertragen.

Droogte kater

We gebruikten een online, openbaar beschikbare database van boomringen van enkele duizenden bosgebieden over de hele wereld, met de meeste metingen uit Noord-Amerika, Europa en delen van Rusland. Op ongeveer 1,300 bosgebieden die aan onze criteria voldeden, zochten we historische klimaatgegevens om te achterhalen waar en wanneer de ernstige droogte zich had voorgedaan. We hebben toen gekeken naar de groei van de overlevende bomen nadat die droogte was geëindigd.

Wat we vonden was behoorlijk verrassend. Bossen deden er gemiddeld twee tot vier jaar over om hun vorige groeisnelheid te herstellen na ernstige droogte. Dit 'legacy-effect' van droogte was het ernstigst in droge bossen zoals de zuidwestelijke Verenigde Staten en bij pijnboomsoorten. Bovendien hadden boomsoorten die de meeste risico's namen - dat wil zeggen diegenen die tijdens een droogte veel water blijven drinken - ook de grootste erfeniseffecten.

Zonder gedetailleerdere studies in individuele bossen konden we niet precies achterhalen waarom bomen langzamer groeien na droogte, maar we hebben wel enkele aanwijzingen.

Veelbelovend was de bevinding dat boomsoorten die risico's nemen tijdens droogte het langzaamst lijken te herstellen. Sommige soorten, zoals de trillende espboom, blijven water gebruiken en fotosynthese ondersteunen tijdens droogte, maar ze riskeren schade aan hun watertransportsystemen en zelfs de dood. Deze strategie is waarschijnlijk voordelig in natte tijden of gematigde droogte, waardoor ze hun buren ontgroeien en meer licht krijgen. Maar in ernstige droogte kan deze strategie averechts werken. Sterker nog, in ons vorige onderzoek naar espbomen hebben we veel door droogte veroorzaakte schade in het bos gevonden die aanhield een decennium of zo.

Toen we naar de huidige wiskundige modellen keken, ontdekten we dat al deze modellen droogte als een lichtschakelaar behandelden. Toen de bomen door droogte werden gestresst, groeiden ze langzamer. Maar toen de droogte werd verlicht, gingen de modellen ervan uit dat de schakelaar weer was ingeschakeld en herstelden ze hun groei perfect en onmiddellijk.

Dit geeft aan dat deze modellen waarschijnlijk verschillende belangrijke processen missen om droogte-effecten op bossen nauwkeurig te simuleren. Daardoor kunnen ze overschatten hoeveel bomen kunnen helpen de klimaatverandering te vertragen.

Gigaton koolstof uit de atmosfeer

Hoeveel deed dit effect ertoe? We hebben verschillende eenvoudige berekeningen gemaakt van de koolstofopname van semi-aride bossen met en zonder deze droogte-effecten. We hebben geconstateerd dat semi-aride bossen meer dan een eeuw 1.6 gigaton koolstof minder zouden opslaan vanwege het oude effect van droogte, dat is ongeveer 25% van Amerikaanse jaarlijkse koolstofemissies. Dit is zeker een zeer conservatieve schatting van hoeveel het ertoe doet, omdat het slechts één gemeenschap van planten in een regio of bioom beschouwt.

Er blijven echter nog veel belangrijke vragen over. Ten eerste, doen deze legacy-effecten van droogte zich voor in tropische bossen, die tot de sterkste koolstofputten van alle bossen behoren? Veel tropische boomsoorten maken geen consistente jaarringen, wat boomringanalyse uitdagend maakt, maar sommige onderzoeksgroepen zijn er onlangs in geslaagd om boomringen te meten in sommige tropische soorten.

Ten tweede, hoe gevoelig is boomsterfte voor droogte in verschillende regio's en ecosystemen over de hele wereld? Boomsterfte is ongelooflijk moeilijk te bestuderen, te begrijpen en te voorspellen, en de gemeenschap racet om deze vragen op te lossen.

Ten derde, hoe kunnen we onze voorspellende modellen verbeteren om droogte beter te simuleren? In ander onderzoek proberen mijn collega's en ik deze vegetatiemodellen te verbeteren door het mechanisme van droogteschade toe te voegen dat bomen verwondt en doodt met risicovolle strategieën voor watergebruik.

Uiteindelijk, hoe eerder en agressiever we de door de mens veroorzaakte klimaatverandering aanpakken, hoe lager de risico's voor bossen over de hele wereld.

Ons onderzoek heeft een kleine lichtstraal naar de geheimen in het hart van bomen laten schijnen, terugreizend in de tijd, zodat we de toekomst kunnen begrijpen. Maar er blijven veel meer mysteries gegrift in deze majestueuze organismen, mysteries die we hard nodig hebben om te ontrafelen.

Over de auteurThe Conversation

anderegg williamWilliam RL Anderegg is postdoctoraal onderzoeker bij Princeton Environmental Institute aan Princeton University. Zijn onderzoek richt zich op het snijpunt van ecosystemen en klimaatverandering. Ik ontving mijn Ph.D. van de Afdeling Biologie aan de Stanford University.

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

climate_books

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

volg InnerSelf op

facebook icontwitter iconyoutube iconinstagram pictogrampintrest pictogramrss-pictogram

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

NIEUWSTE VIDEO'S

De grote klimaatmigratie is begonnen
De grote klimaatmigratie is begonnen
by Super User
De klimaatcrisis dwingt duizenden over de hele wereld te vluchten omdat hun huizen steeds onbewoonbaarder worden.
De laatste ijstijd vertelt ons waarom we ons zorgen moeten maken over een verandering in temperatuur van 2 ℃
De laatste ijstijd vertelt ons waarom we ons zorgen moeten maken over een verandering in temperatuur van 2 ℃
by Alan N Williams, et al
Het laatste rapport van het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) stelt dat zonder een substantiële afname ...
De aarde is al miljarden jaren bewoonbaar - hoe gelukkig hebben we het gehad?
De aarde is al miljarden jaren bewoonbaar - hoe gelukkig hebben we het gehad?
by Toby Tyrrell
Het kostte de evolutie 3 of 4 miljard jaar om Homo sapiens te produceren. Als het klimaat maar één keer volledig was mislukt in die ...
Hoe het weer in kaart brengen 12,000 jaar geleden kan helpen bij het voorspellen van toekomstige klimaatverandering
Hoe het weer in kaart brengen 12,000 jaar geleden kan helpen bij het voorspellen van toekomstige klimaatverandering
by Brice Rea
Het einde van de laatste ijstijd, zo'n 12,000 jaar geleden, werd gekenmerkt door een laatste koude fase genaamd de Jongere Dryas.…
De Kaspische Zee zal deze eeuw met 9 meter of meer dalen
De Kaspische Zee zal deze eeuw met 9 meter of meer dalen
by Frank Wesselingh en Matteo Lattuada
Stel je voor dat je aan de kust bent en uitkijkt over zee. Voor je ligt 100 meter kaal zand dat eruitziet als een ...
Venus leek weer op de aarde, maar door klimaatverandering werd het onbewoonbaar
Venus leek weer op de aarde, maar door klimaatverandering werd het onbewoonbaar
by Richard Ernst
We kunnen veel leren over klimaatverandering van Venus, onze zusterplaneet. Venus heeft momenteel een oppervlaktetemperatuur van ...
Vijf klimaatongevallen: een spoedcursus in verkeerde klimaatinformatie
The Five Climate Disbeliefs: een spoedcursus in verkeerde klimaatinformatie
by John Cook
Deze video is een spoedcursus over verkeerde informatie over het klimaat, waarin de belangrijkste argumenten worden samengevat die worden gebruikt om de realiteit in twijfel te trekken ...
Het noordpoolgebied is al 3 miljoen jaar niet zo warm geweest en dat betekent grote veranderingen voor de planeet
Het noordpoolgebied is al 3 miljoen jaar niet zo warm geweest en dat betekent grote veranderingen voor de planeet
by Julie Brigham-Grette en Steve Petsch
Elk jaar krimpt de zee-ijsbedekking in de Noordelijke IJszee tot half september tot een dieptepunt. Dit jaar meet het slechts 1.44 ...

LAATSTE ARTIKELEN

groene energie2 3
Vier groene waterstofkansen voor het middenwesten
by Christian Tae
Om een ​​klimaatcrisis af te wenden, zal het Midwesten, net als de rest van het land, zijn economie volledig koolstofarm moeten maken door...
ug83qrfw
Grote barrière om respons te eisen moet worden beëindigd
by John Moore, op aarde
Als federale regelgevers het juiste doen, kunnen elektriciteitsklanten in het Midwesten binnenkort misschien geld verdienen terwijl ...
bomen om te planten voor het klimaat
Plant deze bomen om het stadsleven te verbeteren
by Mike Williams-Rice
Een nieuwe studie stelt levende eiken en Amerikaanse platanen vast als kampioenen onder 17 "superbomen" die zullen helpen steden te maken ...
Noordzee zeebodem
Waarom we de geologie van de zeebodem moeten begrijpen om de wind te benutten?
by Natasha Barlow, universitair hoofddocent quartaire milieuverandering, Universiteit van Leeds
Voor elk land dat gezegend is met gemakkelijke toegang tot de ondiepe en winderige Noordzee, zal offshore wind de sleutel zijn om te voldoen aan de netto ...
3 natuurbrandlessen voor bossteden terwijl Dixie Fire het historische Greenville, Californië vernietigt
3 natuurbrandlessen voor bossteden terwijl Dixie Fire het historische Greenville, Californië vernietigt
by Bart Johnson, hoogleraar landschapsarchitectuur, Universiteit van Oregon
Een wildvuur brandde in heet, droog bergbos op 4 augustus door de Gold Rush-stad Greenville, Californië, ...
China kan energie- en klimaatdoelstellingen halen om steenkoolstroom af te dekken
China kan energie- en klimaatdoelstellingen halen om steenkoolstroom af te dekken
by Alvin Lin
Tijdens de klimaattop van de leider in april beloofde Xi Jinping dat China “de kolengestookte energie strikt zal controleren …
Blauw water omringd door dood wit gras
Kaart volgt 30 jaar extreme sneeuwsmelt in de VS
by Mikayla Mace-Arizona
Een nieuwe kaart van extreme sneeuwsmeltgebeurtenissen in de afgelopen 30 jaar verduidelijkt de processen die snel smelten veroorzaken.
Een vliegtuig laat rode brandvertrager op een bosbrand vallen terwijl brandweerlieden die langs een weg geparkeerd staan ​​omhoog kijken naar de oranje lucht
Model voorspelt 10-jarige uitbarsting van natuurbrand, daarna geleidelijke afname
by Hannah Hickey-U. Washington
Een blik op de toekomst van bosbranden op de lange termijn voorspelt een eerste ruwweg tien jaar durende uitbarsting van natuurbrandactiviteit, ...

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

Nieuwe attitudes - nieuwe mogelijkheden

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Alle rechten voorbehouden.