Fremtidige klimaændringer vil påvirke planter og jord forskelligt

En ny europæisk undersøgelse har fundet ud af, at kulstoftab i jorden er mere følsomt over for klimaændringer sammenlignet med kulstof, der optages af planter. I mere tørre områder, jordens kulstoftab faldt, men i vådere områder steg jordens kulstoftab. Dette kan resultere i en positiv feedback til atmosfæren, hvilket kan føre til en yderligere stigning i atmosfæriske CO2-niveauer.

Forskere analyserede data fra syv klimaforandringer i hele Europa for at vise, hvordan europæisk buskplantebiomasse og kulstoftab i jorden påvirkes af sommerens tørke og opvarmning året rundt.

Forskningen blev ledet af Dr. Sabine Reinsch og professor Bridget Emmett fra det UK-baserede Center for Økologi &Hydrologi (CEH) i samarbejde med europæiske og amerikanske klimaforskere og offentliggjort i tidsskriftet Nature Videnskabelige rapporter .

Forfatterne viste, at kulstoftab i jorden reagerer mest på ændringer i jordvandet. Jordvand spiller en afgørende rolle i våd jord, hvor vandlogning begrænser nedbrydningsprocesser ved jordbiota, hvilket resulterer i en ophobning af jordkulstof som tørv. Tørring af jorden fjerner denne begrænsning, hvilket resulterer i jordens kulstoftab. I modsætning hertil i tørre jorde, reduceret nedbør reducerer jordvandet til under det optimale for jordbiota, hvilket resulterer i et fald i jordens kulstoftab.

Det meste af jordens terrestriske kulstof er lagret i jorden. Verdens kulstoflagre i jorden anslås til at være omkring 2000 gigatons (1 gigaton =1 000 000 000 000 kg) kulstof. Forskerne viste, at tørke mindsker og øger jordens kulstof mere forudsigeligt end opvarmning.

Data blev leveret fra CEHs klimaændringsmanipulationseksperiment, som har kørt i 18 år i Cloceanog-skoven, en våd walisisk højlandsplads med et tørvelag som følge af sæsonbestemt vandlidning. På markstedet, stigende temperatur og tørke blev pålagt vegetationen for at studere virkningerne af klimaændringer på forskellige økosystemprocesser.

Dr Sabine Reinsch, hovedforfatteren på papiret og jordøkolog ved Center for Økologi &Hydrologi, sagde, "Denne tværeuropæiske undersøgelse gjorde det muligt for os, for det første, tid til at undersøge planter og jords reaktioner på klimaændringer ud over enkeltsteder.

"At sætte økosystemers reaktioner på klimaændringer ind i den bredere kontekst af naturlige klimagradienter hjælper os med at forstå de observerede reaktioner fra planter og jord bedre."

Professor Claus Beier, leder af Institut for Geovidenskab og Naturressourceforvaltning i Danmark og medforfatter på papiret, sagde, "Undersøgelsen fremhæver og illustrerer ny og grundlæggende forståelse relateret til økosystemernes reaktion på klimaændringer.

"Ved at udføre det samme eksperiment ved forskellige fugt- og temperaturforhold på tværs af det europæiske kontinent, det er blevet klart og synligt, hvordan presset fra klimafaktorer kan virke anderledes, og nogle gange endda modsat, på tværs af disse forhold.

"Disse forskelle er vigtige for vores overordnede vurdering af fremtidige økosystemers reaktioner på klimaændringer, men undersøgelsen viser også, at de kan forstås og til en vis grad forudsige."

Dr Marc Estiarte, forsker ved det spanske forskningscenter CREAF-CSIC og medforfatter på papiret, sagde, "I modsætning til jorden, reduktion af nedbør var ikke en trussel mod planteproduktiviteten på vådere steder, og på de mere tørre steder modstod planter forholdsmæssigt mere end på mellemliggende steder, hvis produktivitet over jorden blev vist mere følsom. Dette illustrerer den klare forskel i jordens følsomhed sammenlignet med planterne på tværs af klimagradienten."

Professor Bridget Emmett, Soil Science Area leder og leder af stedet ved Center for Økologi &Hydrologi, Bangor, sagde, "Disse resultater understreger, hvor følsomme jordprocesser såsom jordrespiration er over for miljøændringer.

"Denne følsomhed i vådere systemer, kombineret med en afkobling fra planteproduktivitet, repræsenterer en vigtig potentiel positiv feedback til atmosfæren, som kan føre til en stigning i atmosfæriske CO2-niveauer."

Det nye papir i Videnskabelige rapporter tager kun hensyn til planter og jords reaktioner på tørke og opvarmning på tværs af europæiske buskområder. Der er adskillige andre biomer i verden, hvor planters og jordbundsreaktioner på klimaændringer kan være anderledes.

Forståelse af planters og jordbunds reaktioner i andre biomer vil give en bedre forståelse af klimaændringer og virkningerne på globale plante- og jordinteraktioner og feedbacken til klimaet.