Se det usete:Fødsel og død af trærødder under en fremtidig atmosfære

Øget kuldioxid i atmosfæren får træer til at bruge flere ressourcer på at udvikle rodsystemer under jorden.

Denne strøm af ekstra kulstof under jorden er en vigtig og ofte overset måde, hvorpå den naturlige verden vil reagere på igangværende og fremtidige drivhusgasemissioner.

I en ny undersøgelse, ledet af universiteterne i Birmingham i Storbritannien og Bergen i Norge, har forskere vist, at atmosfærisk CO₂ pumpet ind i en moden skov på niveauer, der forventes at være normen i 2050, vil få træer til at producere flere og længere rødder.

Forskningen, offentliggjort i Science of the Total Environment , blev udført i Free-Air CO₂ Enrichment (FACE) facilitet, drevet af Birmingham Institute of Forest Research (BIFoR). Det supplerer tidligere forskning, som viser, at de samme træer vil øge deres fotosyntesehastighed med op til en tredjedel under forhøjet CO₂ betingelser.

BIFOR FACE er en "sci-fi"-skov, der repræsenterer en tredjedel af verdens største eksperiment, der undersøger effekten af ​​globale forandringer på naturen. Det danner et kæmpe "økosystem-o-scope" med søsterfaciliteter nær Sydney i Australien og Manaus i Amazonas. I hver af disse faciliteter, ekstra CO₂ introduceres, hvilket bringer luften til det, der forudsiges at være normen globalt i 2050. For at bevare skovens naturlighed skal CO₂ -rig luft tilføjes ved hjælp af en "usynlig gardin" tilgang uden tag eller vægge.

I undersøgelsen samlede et forskerhold tusindvis af billeder af små trærødder, nogle gange mindre end en millimeter brede, samlet over to år i BIFOR FACE-skoven. Disse billeder blev brugt til at bygge et matematisk billede af fødslen, væksten og døden af ​​rødder i en egeskov. Nogle billeder blev taget af rødderne på plads ved hjælp af et højopløseligt kamera sendt under skovbunden i et sæt lange Perspex-rør. Andre billeder var fra rødder, der omhyggeligt blev drillet ud af jordkerner udvundet fra eksperimentet.

Professor Iain Johnston, der ledede undersøgelsen fra Birmingham og derefter Bergen, forklarede:"Det er naturligvis svært at se disse processer, der foregår under jorden. Men en kombination af innovativ ingeniørkunst og omhyggeligt felt- og laboratoriearbejde fra vores team har hjulpet os med at kaste nye lys på denne adfærd – og på hvor sikre vi kan være i vores resultater."

Matematisk modellering og dataanalyse af billederne, udført på BIFoR og ved Universitetet i Bergen, konkluderede, at flere og længere rødder dukker op under træerne, der vokser i atmosfæren med højt kuldioxidindhold.

Birmingham-forsker Clare Ziegler repræsenterede det tæt sammentømrede hold af fire kvindelige forskere, der udførte feltarbejdet og den matematiske analyse:"Dette arbejde repræsenterer en stor del af samarbejdet, fra frivillige studerende til BIFoR-lederteamet. Forskerne gentog denne samarbejdsånd. , ved at bruge vores individuelle styrker inden for miljøvidenskab, biovidenskab og matematisk modellering til at opnå en forståelse, der var større end summen af ​​dens dele, og som ikke ville have været mulig med en enkelt-disciplinær tilgang."

Resultaterne understøtter andre beviser på, at træer giver og kan fortsætte med at yde begrænset beskyttelse mod stigninger i kuldioxid og dermed klimaændringer afledt af fossile brændstoffer ved at absorbere og lagre kulstoffet. Selvom dette på ingen måde er tilstrækkelig beskyttelse til at udligne vores emissioner markant.

Kollega og forsker Angeliki Kourmouli sagde:"Vi tager normalt jord for givet, men det udgør en afgørende del af mange økosystemer og spiller en væsentlig rolle i kulstoflagring. At forstå, hvad der foregår under jorden, når skoven ikke kun oplever øget CO ₂ , men også de yderligere belastninger af klimaændringer, såsom ekstremt vejr, giver os virkelig vigtig indsigt i, hvad vi kan forvente i fremtiden."

Professor Rob MacKenzie, stiftende direktør for BIFoR, tilføjede:"Nu har vi stærke beviser for, at det ekstra kulstof til dels bliver brugt til at hjælpe træerne med at udforske den næringsrige verden under dem. Jeg er fristet til at sige, at rødderne leve længe og trives under den fremtidige atmosfære, men det vil tage flere år med omhyggelig observation at være sikker på, at det faktisk er tilfældet." + Udforsk yderligere

Stigende kuldioxid i atmosfæren lærer gamle egetræer nye tricks