Varmere temperaturer forlænger vækstsæsonen for tørveplanter

Et futuristisk eksperiment, der simulerer varmere miljøforhold, har vist, at tørveplantevegetation reagerer på højere temperaturer med en tidligere og længere vækstperiode. En undersøgelse offentliggjort i dag i Natur afslørede, at ved at skrue op for varmen accelereres forårsgrønningen i modne træer, buske og mos og forsinkelser falder farveændring.

De nye fund, baseret på observationsdata indsamlet på et forsøgssted for energiministeriet, vil forbedre prædiktive modeller for miljøændringer og kan have konsekvenser for skove rundt om i verden.

"Det er første gang, vi har kunnet bekræfte vegetationens reaktion på dette temperaturinterval, som overstiger det, der kan findes i den historiske optegnelse, "medforfatter Andrew Richardson fra Northern Arizona University sagde." Vi forudså ikke den store rolle, som temperaturen spiller for at udvide planteaktiviteten i efteråret. "

Forskergruppen brugte direkte observation og digital gentagefotografering til at måle plantens grønhed over tre år ved undersøgelsen af ​​gran og tørveland under skiftende miljøer, et unikt eksperiment i økosystemskala konstrueret og drevet af DOE's Oak Ridge National Laboratory.

Tidligere undersøgelser baseret på historiske data indikerede, at forkortet dagslængde var den primære driver til faldændringer i planter, med en lille påvirkning af temperaturen. Teamets eksperimentelle undersøgelse fandt, imidlertid, at forhøjede temperaturer udløser planteaktivitet selv om efteråret, da udsættelse for sollys falder. Planter i den varmeste af flere undersøgelsesområder, opvarmet 16,2 grader Fahrenheit over omgivelsestemperatur, forblev grøn og funktionel op til seks uger længere. Den varmeste vegetation mistede også sin vinterkuldebeskyttelse tidligere på foråret, efterlader planter sårbare over for blade og stilkskader under en sen forårsfrost i 2016.

Beliggende i USDA Forest Services Marcell Experimental Forest i det nordlige Minnesota, SPRUCE har 10 specialdesignede kabinetter indstillet til fem forskellige temperaturer og to forhøjede niveauer af kuldioxid. Webstedet giver forskere en platform til at undersøge virkningerne af varmere luft og jord på en kulstofrig mose domineret af sorte gran- og tamarack-træer, buske, og sphagnum mos. Lignende skove er udbredt på de nordlige breddegrader, dækker store dele af Canada, Nordeuropa og Rusland.

"SPRUCE har givet os mulighed for at få et rimeligt indblik i alternative miljøfremtider, der ikke kan observeres gennem historiske optegnelser, "sagde ORNLs Paul Hanson, SPRUCE -koordinator og medforfatter.

Skabene på SPRUCE er udstyret med en række instrumenter, herunder digitale kameraer i høj opløsning på PhenoCam-netværket, der tager billeder af planterne hvert 30. minut. Forskere ved Northern Arizona University udtrak den røde, grøn, og blå farvekanalinformation fra billederne for at beregne et grønhedsindeks. Disse data blev sammenlignet med observationer på stedet indsamlet af ORNL -forskere, som viste, at planter bladede ud og blomstrede tidligere på foråret og tabte deres blade senere på efteråret.

En forlænget vækstsæson kan påvirke kulstofcyklussen, da aktive planter tager kuldioxid fra atmosfæren for at brænde fotosyntesen. Løbende forskning vil kvantificere sådanne forskelle i kulstofbrug.

"Disse SPRUCE -resultater demonstrerer vigtigheden af ​​direkte eksperimenter for at udvide vores forståelse af tørvecarboncykelprocesser, "Sagde Hanson.