Stigende temperaturer truer stabiliteten af ​​tibetanske alpine græsarealer

Et opvarmende klima kan påvirke stabiliteten af ​​alpine græsarealer på Asiens tibetanske højslette, truer landmændenes og hyrdernes evne til at opretholde de dyr, der er nøglen til deres eksistens, og potentielt forstyrre økologien i et område, hvor vigtige regionale flodsystemer stammer fra, siger en ny undersøgelse foretaget af forskere i Kina og USA.

Selvom temperaturændringer kan destabilisere områdets skrøbelige økosystem, variationer i nedbør synes ikke at have nogen lignende effekt. Undersøgelsen involverede varierende to faktorer, der sandsynligvis vil ændre sig med et opvarmende klima - temperatur og nedbør - i testplotter over en femårig periode. Projektet menes at være det første, der samtidig undersøger virkningerne af temperatur- og nedbørsændringer på økosystemets stabilitet.

"Vi var bekymrede over variabiliteten af ​​den samlede plantedækning over tid, " sagde Lin Jiang, en professor ved Georgia Tech School of Biological Sciences. "En betydelig opvarmning kan reducere stabiliteten af ​​græsarealerne, hvilket ville øge variabiliteten af ​​plantebiomasseproduktion, hvilket kunne være et væsentligt problem for mennesker, der bor i regionen. Vi mener, at virkningerne af klimaændringer kan være særligt dramatiske på dette område."

Forskningen, udført af forskere fra Peking Universitet, det kinesiske videnskabsakademi og Georgia Institute of Technology, var planlagt til at blive offentliggjort den 10. maj i tidsskriftet Naturkommunikation . Forskningen blev støttet af det nationale grundforskningsprogram i Kina, National Nature Science Foundation i Kina og U.S. National Science Foundation.

Det tibetanske plateau er et område på omkring 2,5 millioner kvadratkilometer, hvor høje sommertemperaturer sjældent stiger over 25 grader Celsius, og nattemperaturer kan falde til under frysepunktet selv om sommeren. På grund af højden, ekstreme temperaturer og kraftig vind, mere end to tredjedele af plateauet er græsarealer, der bruges til græssende yak, får og andre dyr. Der bor omkring 9,8 millioner mennesker i området, som også er kilden til flere af Asiens store flodsystemer.

"Vores resultater tyder på, at under et varmere klima, økosystemet ville give mindre foderproduktion i tørkeår, og mere biomasseproduktion i våde år - hvilket er uønsket, " sagde Jin-Sheng He, professor ved Institut for Økologi, College of Urban and Environmental Sciences ved Peking University. "Reduceret planteproduktion tidsmæssig stabilitet kan betyde, at dette alpine økosystem muligvis ikke er i stand til at levere stabilt foder til de husdyr, som lokalbefolkningen er afhængig af. Reduceret stabilitet kan også have konsekvenser for andre økosystemtjenester, såsom klimaregulering og vandbevarelse."

Forskerne fandt ud af, at græsarealernes stabilitet ikke blev påvirket af rigdommen af ​​plantearter, men af ​​virkningerne på dominerende arter og artens asynkroni.

"Vi fandt ud af, at klimaopvarmning sænker stabiliteten gennem stigende artssynkronisering, hvor biomassen af ​​nogle få dominerende arter steg, mens den for de fleste sjældne arter faldt, " sagde han. "Det indikerer, at de alpine græsarealer, der har tilpasset sig kolde miljøer på grund af deres langsigtede evolutionære historie, kan blive truet i fremtiden."

Eksperimentelt, forskerne lavede testplot, hvor nogle blev opvarmet til to grader celsius over de omkringliggende græsarealer. På samme tid, forskerne varierede mængden af ​​nedbør på grundene, med nogle sektioner, der modtager 50 procent mere vand, og andre modtager 50 procent mindre. Der var også kontrolafsnit, hvor temperatur og nedbør ikke blev justeret. Hver af de seks tilstande blev gentaget seks gange, for i alt 36 testparceller.

Over en periode på fem år, forskerne undersøgte væksten af ​​forskellige græsarter ved at veje biomasseproduktionen fra de forskellige testområder. Forskningen blev udført på Haibei Alpine Grassland Ecosystem Research Station ved det kinesiske videnskabsakademi.

Jiang var overrasket over, at de dramatiske variationer i nedbør ikke påvirkede græsarterne, og havde ikke forventet stor indflydelse fra temperaturændringen, hvilket svarer til omkring 3,6 grader Fahrenheit. "Planterne ser ud til at være i stand til at tolerere betydelige variationer i mængden af ​​tilgængeligt vand, " han sagde.

Mens det tibetanske plateau er unikt for sin størrelse og høje gennemsnitlige højde, der er andre områder af verden med lignende forhold. "Hvis disse resultater kan generaliseres til andre alpine økosystemer, Vi skal muligvis være bekymrede over store variationer i biomasseproduktionen i disse andre områder, såvel, " tilføjede Jiang.

Undersøgelsen tilføjer viden om det tibetanske plateau, som ikke er blevet godt undersøgt på grund af dets geografiske isolation og barske klima.

"Det tibetanske plateau kaldes nogle gange den tredje pol, fordi der er så mange høje bjerge, og så meget af området er dækket af sne og is, " sagde Jiang. "Økologisk, det er en meget vigtig region, men relativt få økologiske undersøgelser er nogensinde blevet udført der."