Små klimaskift kan påvirke den optimale vandforbrug i plantesamfund

En ny opdagelse giver forskere en bedre forståelse af, hvordan nedbør fordeles gavnligt af plantesamfundet og den menneskelige befolkning, ud over virkningerne af klimaændringer.

"Det bliver vådt og bliver vådere, tør bliver tørrere verden, "sagde Dr. Georgianne Moore, Texas A&M University Department of Ecosystem Science and Management Lektor, College Station.

”Det kan få store konsekvenser, da det vil påvirke skovene, græsarealer, savanner og ørkener. Forskere kan nu bruge den model, vi har, til at forudsige fremtiden for disse plantesamfund. "

Dr. Stephen Good, Oregon State University afdeling for biologisk og økologisk ingeniørprofessor, Corvallis, Oregon, var førende på projektet. Han og Moore fik selskab i deres undersøgelse af Dr. Diego Miralles, Ghent University Laboratory of Hydrology and Water Management, Gent, Belgien.

Moore sagde, at hun og Good begge præsenterede på plakater på en konference i Ecuador på modsatte sider af rummet og fandt ud af, at de havde næsten identiske resultater.

"På stedet, vi besluttede at offentliggøre noget sammen om disse fund, og dette papir er produktet af det forandringsmøde, " hun sagde.

Deres papir, "Et mesisk maksimum i biologisk vandforbrug afgrænser biomens følsomhed over for tørhedsforskydninger, "dukkede op Naturøkologi og evolution 's hjemmeside, www.nature.com/natecolevol/, 13. november.

"Vi ser på brug af plantevand globalt i alle klimaer, "Sagde Moore." Dette papir vil hjælpe med at forstå den potentielle vandforbrug af et biom, eller naturligt plantesamfund, i et område i betragtning af dets regionale klima. "

Ved hjælp af modellen udviklet af Good, hun sagde, at de kan bestemme, hvilken brøkdel af nedbør der bruges af planter.

"Hvis du var i Amazonas regnskov, det er et yderst produktivt område og bruger en stor brøkdel af nedbøren til at vokse, "Sagde Moore." I en ørken, brøkdelen af ​​den nedbør, planterne bruger, er mindre, fordi noget af det vil fordampe, før det kan bruges.

"I den anden ende af spektret, hvis du går et sted endnu vådere, såsom skyskovene på Hawaii -bjergene, disse systemer bruger mindre af nedbøren med fordel, fordi vand går tabt ved strømning eller fordampning af våde blade. "

Moore sagde, at holdet kendetegner rækkevidden mellem de to ekstremer vådt og tørt.

"Vi har fastlagt et mesisk maksimum, som er midten af ​​kurven mellem de to ender af klimaspektret, " hun sagde.

"Den brøkdel, der forekommer i et klima i det område, er den balance, hvor planterne kan bruge lidt mere fugt, end hvad de normalt får, hvilket får planter til at optimere brugen af ​​vand til gavnlig vækst, "sagde hun." Du kan kalde det den søde plet. "

Moore sagde, at hun var ansvarlig for at indsamle data fra feltstationer rundt om i verden. Hun valgte data fra naturlige observationsundersøgelser for at undgå steder, hvor produktiviteten i høj grad påvirkes af ledelsen.

Ud over at demonstrere det mesiske maksimale fænomen ved hjælp af de naturligt forekommende data, de har modelleret resultaterne ved hjælp af en ny matematisk tilgang. Modellen viser, hvordan nedbør fordeles mellem brug af plantevand, fordampning, afstrømning og aflytning.

"Projektionen matcher meget tæt på det, der blev observeret på feltstationer rundt om i verden, "sagde hun." Vi lavede et kort baseret på modellen for at vise, hvilke dele af verden der vil falde af kurven og ikke længere bruge deres nedbør så effektivt til gavnlig vækst. "

Fordi disse økosystemer ikke bliver vandet eller har en anden mulighed for at få vand, deres produktion kan forventes at falde, Sagde Moore.

Forskerne stræber efter at bestemme:Hvad er sandsynligvis vandforbrug, alt andet lige? Disse nye oplysninger kan hjælpe forskere med at bestemme, hvor optimal transpiration er i et givet klima, og hvordan forskellige ledelsesmetoder kan ændre det, dvs. udskiftning af ældre træer med yngre træer eller udskiftning af græsarealer med afgrøde.

"For eksempel, disse data kunne bruges til at finde ud af, hvor meget strømning der vil være i Mississippi -floden i fremtiden, "sagde hun." Vi skal vide, hvor meget vand der går tabt for at finde ud af, hvor meget vi vil have til drikkevand. "

Også, Moore sagde, modeller vil være interesseret i disse oplysninger, da de bestemmer, hvor meget vand der er i atmosfæren, som det driver klimaet.

"Det er stadig et mysterium for os, der arbejder med hydrologi at bestemme, hvor vandet går, når det regner, og denne undersøgelse er et godt skridt fremad for at forsøge at opnå det, "Sagde Moore.