Takket være klimaændringer og vådere vejr, skovjorde optager mindre metan

Landbrug, energiproduktion, og lossepladser producerer metan, en potent drivhusgas. Skove kan fjerne metan fra atmosfæren gennem aktiviteten af ​​jordbakterier. Men stigende nedbør - et symptom på klimaændringer - gør det sværere for skovjorden at fange drivhusgasser, skabe en feedback-loop, der forværrer den globale opvarmning.

Det rapporterer en ny undersøgelse, offentliggjort i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences , som konkluderer, at skovjord er blevet overvurderet som metan synker med op mod 50% på verdensplan. Få undersøgelser har kvantificeret denne proces ved hjælp af langtidsdata.

Studiemedforfatter Peter Groffman, en seniorforsker ved Cary Institute of Ecosystem Studies og en professor ved City University of New York Advanced Science Research Center ved Graduate Center, forklarer, "Vi var interesserede i, hvordan metanoptagelse i skovjord blev påvirket af miljøændringer. Gør ting som jordtemperatur, nitrogen, eller nedbør påvirker skovjordens evne til at fungere som en metan dræn? Og hvordan udspiller det sig over tid?"

Takeaway

Data om skovjordens optagelse af metan blev indsamlet fra to meget forskellige US National Science Foundation-finansierede Long-Term Ecological Research sites. Hubbard Brook Experimental Forest ligger i de hvide bjerge i New Hampshire, mens Baltimore Ecosystem Study omfatter Baltimore County, Maryland. Overvågningen blev udført i 14 og 18 år, henholdsvis.

Mønstre, der blev observeret på disse steder, blev sammenlignet med globale data om optagelse af metanoptagelse i skovjord registreret fra 1988-2015. Resultaterne var klare:optagelsen af ​​metan i skovjorde i højlandet er faldende globalt, især i regioner, hvor nedbøren er stigende.

"Disse fund tyder på, at globale budgetter for atmosfærisk metan-som bruges til at informere politik omkring metanproducerende aktiviteter-overvurderer den rolle, skovjord spiller i fangst af gas, " Groffman advarer. "Skovjordens faldende metanoptagelse bør indregnes i disse modeller for at undgå at forværre klimaopvarmningen, da metan i atmosfæren kan stige hurtigere og nå højere niveauer, end de nuværende modeller forudsiger."

Krympende metan dræn, på landet og i byen

På webstedet Baltimore Ecosystem Study, forskere overvågede skove på fire byområder og fire relativt landdistrikter fra 1998-2016. I Hubbard Brook Experimental Forest, jordens metanoptagelse blev målt på otte skovklædte lokaliteter fra 2002-2015. Disse målinger omfatter den længste registrering af metanoptagelse i skovjord.

Over en 18-årig periode, metanoptagelse i byskove i Baltimore faldt med 62%; metanoptagelsen i skovene i landdistrikterne faldt med 53 %. Ved Hubbard Brook, over en 14-årig periode, metanoptagelsen i skovjorden faldt med 74-89%.

I løbet af dette tidsrum, gennemsnitstemperaturen og atmosfæriske metankoncentrationer steg, mens nitrogenaflejringen faldt. Disse tre faktorer skulle have forårsaget en stigning i skovjordens metanoptagelse.

Opskalering:Et globalt perspektiv

Forfatterne analyserede 317 fagfællebedømte tidsskriftsartikler om jordens metanoptagelse i verdens skove udgivet mellem 1987 og 2015. Disse optegnelser blev brugt til at estimere den gennemsnitlige metanoptagelse i skove i 30° breddegrader over hele kloden – med det formål at undersøge ændringer i nedbør og metanoptagelse i sammenhæng med breddegrader.

I analysens tidsramme, metanoptagelsen i skovjord faldt med 77%. Faldet var mest akut i skove beliggende mellem 0-60°N breddegrad, hvor nedbøren er steget støt som følge af klimaforandringerne.

Metanotrofer betyder noget

Hvorfor reduceres metanoptagelsen i skovjord, når jorden er vådere? Svaret ligger i jordbakterier. Veldrænet skovjord i højlandet er hjemsted for metanforbrugende bakterier kaldet metanotrofer. Disse bakterier har brug for adgang til metan i atmosfæren for at overleve. Når jorden er våd, diffusion af atmosfærisk metan i jorden hæmmes, reducere bakteriel optagelse.

Regnskab for vådere jordbund

Nedbør forventes at fortsætte med at stige på grund af klimaændringer, yderligere at reducere skovjordens kapacitet til at afbøde stigende atmosfæriske metan-emissioner.

Hovedforfatter Xiangyin Ni fra Sichuan Agricultural University bemærker, "Langsigtede ændringer i nedbør og skovjordens metanoptagelse bør indregnes i modeller, der bruges til at informere politiske beslutninger omkring metanproducerende aktiviteter - for at sikre, at vi bruger de mest nøjagtige tilgængelige værktøjer til at tage højde for metankilder og dræn."

Steve Hamburg, Chefforsker ved Miljøforsvarsfonden, forklarer, "Det er stadig mere klart, at reduktion af menneskeskabte metanemissioner er afgørende for at reducere risikoen for klimaændringer. Mod den ende, vi har brug for en bedre forståelse af det globale metanbudget og årsagerne til stigningerne i atmosfæriske koncentrationer. At forstå, at den globale skovjordsdræn er ved at blive svækket, er en potentielt vigtig brik i puslespillet."

"Denne undersøgelse viser store, langsigtede fald i jordens evne til at optage metan, "siger Doug Levey, en direktør for National Science Foundations langsigtede økologiske forskningsprogram, som finansierede forskningen. "Det kan forklare, hvorfor mængden af ​​metan, en potent drivhusgas, har været stigende i atmosfæren. Resultaterne afslører en vigtig forbindelse mellem jorden, atmosfæren, og klima. "

Groffman slutter, "Vi kan ikke stole på naturlige processer for at løse vores drivhusgasproblemer. Ligesom træer og oceaner måske ikke altid er i stand til at absorbere kuldioxid, skovjord er måske ikke altid i stand til at optage metan og holde det ude af atmosfæren. Langsigtede data er afgørende for at vise, hvordan kapaciteten og funktionen af ​​Jordens økosystemer ændrer sig - og hvordan vi bedst reagerer gennem ledelseshandlinger."