Vegetația tropicală beneficiază mai puțin de CO2 atmosferic ridicat decât credeau cercetătorii

Vegetația de coastă la Lacul Bosumtwi, un lac crater din Ghana. Lacul Bosumtwi a fost creat de un impact de meteorit în urmă cu aproximativ 1 milion de ani și de atunci s-a umplut cu sedimente. Analiza proprietăților sedimentelor și microfosilelor a scos la iveală informații despre schimbările trecute în ecosistemul din jurul craterului. Credit imagine: William D. Gosling

Se știe că dioxidul de carbon are un efect fertilizant asupra creșterii plantelor, iar gazul este adesea adăugat la culturile cu efect de seră pentru a ajuta la îmbunătățirea randamentelor.

Oamenii de știință climatologic au sugerat că același efect de fertilizare cu CO2, care acționează la scară planetară mai degrabă decât la scară de seră, ar putea ajuta la compensarea încălzirii globale prin promovarea creșterii copacilor și arbuștilor care stochează carbonul eliberat de schimbările climatice arderea combustibililor fosili.

De asemenea, s-a sugerat că acest efect este deosebit de pronunțat în ecosistemele tropicale, unde se spune că nivelurile ridicate de dioxid de carbon favorizează extinderea acoperirii lemnoase (copaci și arbuști) față de pajiștile care stochează mai puțin carbon.

Dar acest concept extrem de influent de „înverzire tropicală” din cauza nivelurilor antropice ridicate de dioxid de carbon este dificil de testat, iar ideea a fost contestată recent de constatările unor studii de teren observaționale și experimentale pe termen lung.

Acum, un studiu al schimbării vegetației din Africa de Vest tropicală în ultimii 500.000 de ani dezvăluie că nivelurile de dioxid de carbon din atmosferă au avut un efect surprinzător de mic asupra extinderii acoperirii lemnoase.

Disponibilitatea umidității s-a dovedit a fi cel mai important factor al acoperirii lemnoase, iar frecvența incendiilor de vegetație a fost, de asemenea, un factor semnificativ, potrivit studiului programat să fie publicat online pe 5 mai în revista Science.

„Mai simplu spus, am arătat că nu contează cât de mult CO2 este în atmosferă dacă nu este suficientă apă, dacă sunt incendii în fiecare an sau dacă toate răsadurile sunt mâncate de animale”, a spus conducătorul studiului. autorul William Gosling de la Institutul pentru Biodiversitate și Dinamica Ecosistemelor de la Universitatea din Amsterdam.

Climatologul de la Universitatea din Michigan Jonathan Overpeck este co-autor.

„Beneficiile creșterii CO2 sunt mult mai mici decât se credea inițial, dar multe modele de interacțiune climat-vegetație încă supraestimează influențele dioxidului de carbon și, prin urmare, subestimează impacturile pe care schimbările climatice continue le vor avea asupra mediului.” vegetație, a spus Overpeck. decan al Școlii de Științe UM. Mediu și durabilitate.

„Hârtia noastră este un cui în sicriul ipotezei dominante privind CO2 și sperăm că va duce la modele mai realiste”, a spus el. „Ideea că poți doar să plantați copaci pentru a sechestra carbonul, iar acei copaci vor fi feriți de un climat mai cald și mai uscat datorită nivelurilor ridicate de CO2 din atmosferă, nu este un pariu sigur.”

În studiul lor, cercetătorii din Țările de Jos, Statele Unite și Marea Britanie au explorat relația dintre acoperirea lemnoasă tropicală, concentrațiile de dioxid de carbon din atmosferă și alte cinci variabile despre care se știe că influențează acoperirea lemnoasă: activitatea focului, densitatea mamiferelor erbivore, disponibilitatea umidității, temperatura și sezonalitatea temperaturii în Lacul Bosumtwi din Ghana în ultimii 500.000 de ani.

Ei au folosit o combinație de date observate și simulate obținute din miezuri de sedimente ale lacului, înregistrări ale nucleelor ​​de gheață și un model climatic.

Imagine cu microscopul electronic de scanare a multor boabe de polen de iarbă (Poaceae Aristida sp.) dintr-un miez de sediment de la Lacul Bosumtwi, Ghana.  Credit imagine: Caixia Wei

Imagine cu microscopul electronic de scanare a multor boabe de polen de iarbă (Poaceae Aristida sp.) dintr-un miez de sediment de la Lacul Bosumtwi, Ghana. Credit imagine: Caixia Wei

Lacul Bosumtwi a fost creat de un impact de meteorit cu aproximativ 1 milion de ani în urmă, iar lacul crater s-a umplut cu sedimente de atunci. Sedimentele lacului au produs boabe de polen, fragmente de cărbune, spori fungici și informații despre izotopii de azot care i-au ajutat pe cercetători să întocmească o înregistrare a acoperirii vegetației din trecut și a factorilor care au influențat-o.

Concentrațiile de dioxid de carbon din atmosferă au fost obținute din înregistrările nucleelor ​​de gheață, iar modelul sistemului Pământului GENIE-1 (ciclul climatic-carbon) a furnizat informații despre temperatură și sezonalitatea temperaturii.

„Am combinat dovezile schimbărilor de mediu din trecut extrase din sedimentele recuperate din Lacul Bosumtwi din Ghana cu condițiile climatice trecute simulate și înregistrarea schimbărilor globale de CO2 atmosferice obținute din nucleele de gheață în ultimii 500.000 de ani”, a spus Gosling.

Modelul a permis cercetătorilor să exploreze importanța relativă a celor șase factori de schimbare a vegetației. Ea a arătat că disponibilitatea umidității și activitatea focului au fost cei mai importanți factori în determinarea schimbării acoperirii lemnoase în tranziția pădurilor tropicale la savană, în timp ce efectul dioxidului de carbon a fost mic.

„Ceea ce este nou cu datele noastre este că, atunci când sunt reduse la scara peisajului, resursele și procesele disponibile care apar în acel peisaj sunt mai importante decât fertilizarea cu CO2”, a spus Gosling.

Autorii spun că descoperirile lor au implicații importante pentru modelele de vegetație globală și modelele sistemului Pământului care includ în prezent un efect de fertilizare cu CO2 asupra vegetației, dar adesea nu includ factori precum focul sau ierbivorul. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a îmbunătăți în continuare aceste modele, au spus ei.

„Eforturile care promovează sechestrarea carbonului în vegetația tropicală trebuie să ia în considerare cu atenție rolurile umidității, focului și ierbivorului, dacă vor avea succes”, a spus Gosling.

El a mai menționat că echipa de cercetare a folosit un singur loc de studiu și „este posibil ca relația dintre CO2 și vegetație din alte părți ale tropicelor să fie diferită”.

Pe lângă Gosling și Overpeck, autorii studiului sunt Charlotte Miller, Timothy Shanahan, Philip Holden și Frank van Langevelde.

Datele privind schimbările de mediu din trecutul Lacului Bosumtwi utilizate în studiu au fost susținute de o grant NERC/The Open University Charter și NERC New Investigator Award. Autorii mulțumesc echipei Proiectul de foraj al lacului Bosumtwi, Programului internațional de foraj continental și Fundației Naționale pentru Știință din SUA pentru sprijinirea achiziției miezurilor de sedimente Bosumtwi și a datelor modelului de vârstă.

Amber Heijboer de la Universitatea din Amsterdam a contribuit la acest raport.

Mai multe informatii:

Add Comment