Tørke øger CO2 -koncentrationen i luften

ETH -forskere har vist, at i tørre år har koncentrationen af ​​kuldioxid i atmosfæren stiger hurtigere, fordi stressede økosystemer optager mindre kulstof. Denne globale effekt er så stærk, at den skal integreres i den næste generation af klimamodeller.

Landøkosystemer absorberer i gennemsnit 30 procent af menneskeskabt CO ₂ emissioner, derved dæmper stigningen af ​​CO ₂ koncentration i atmosfæren. Men planter har brug for vand for at vokse. Når der opstår tørke og jord tørrer ud, planter reducerer fotosyntese og respiration for at spare vand og bevare væv. Som en konsekvens, de er ikke længere i stand til at fange kuldioxid fra den omgivende luft. Selvom denne effekt let kan observeres i laboratoriet, at måle dens indflydelse på hele planeten har vist sig ganske vanskeligt. En af de største udfordringer har været at måle, hvor og hvor ofte tørke opstår globalt. I en ny undersøgelse, Vincent Humphrey, klimaforsker i laboratoriet i Sonia Seneviratne, Professor for Land-Climate Dynamics ved ETH Zürich, brugte innovativ satellitteknologi til at måle økosystemers globale følsomhed over for vandstress. Undersøgelsen blev udført i samarbejde med Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement (Frankrig) og University of Exeter (Storbritannien).

Brug af satellitter til at måle tørke

Planter har normalt adgang til vand dybt i jorden gennem deres rødder. Imidlertid, konventionelle satellitter ser kun, hvad der sker på overfladen og kan ikke måle, hvor meget vand der er tilgængeligt under jorden. I de sidste par år, en ny type satellitmission er blevet brugt til at måle ekstremt små ændringer i Jordens tyngdekraftsfelt. Det blev konstateret, at nogle små forstyrrelser i tyngdekraftsfeltet skyldes ændringer i vandlageret. Når der er stor tørke i en given region, der er mindre vandmasse, og tyngdekraften er følgelig lidt svagere over dette område. Sådanne variationer er så små, at de er umærkelige for mennesker. Men ved at måle dem med satellitter, forskere er i stand til at estimere store ændringer i vandlageret til en nøjagtighed på omkring fire centimeter overalt på planeten.

Ved hjælp af disse nye satellitobservationer af vandopbevaring, Vincent Humphrey og hans kolleger var i stand til at måle den samlede indvirkning af tørke på fotosyntese og økosystemånding. De sammenlignede år-til-år ændringer i den samlede vandmasse over alle kontinenter med globale målinger af CO ₂ stigning i atmosfæren. De fandt ud af, at i de tørreste år, såsom 2015, naturlige økosystemer fjernede omkring 30 procent procent mindre kulstof fra atmosfæren end i et normalt år. Som resultat, koncentrationen af ​​CO ₂ i atmosfæren steg hurtigere i 2015 sammenlignet med normale år. I den anden ende af skalaen, i det vådeste år nogensinde i 2011, CO ₂ koncentrationerne steg meget langsommere på grund af sund vegetation. Disse resultater hjælper os med at forstå, hvorfor atmosfærisk CO ₂ vækst kan variere meget fra det ene år til det andet, selvom CO ₂ emissioner fra menneskelige aktiviteter er forholdsvis stabile.

Afgørende for overvågning af emissioner

I løbet af det sidste århundrede, koncentrationen af ​​CO ₂ i atmosfæren har været støt stigende på grund af menneskelige aktiviteter. "Nu hvor de fleste lande rundt om i verden er blevet enige om, at de skal begrænse CO ₂ emissioner, vi står over for udfordringen med at overvåge menneskelig CO ₂ emissioner til et nøjagtighedsniveau, der er højere end nogensinde før, "siger Vincent Humphrey. For præcist at kunne evaluere virkningen af ​​klimapolitikker, forskere skal først udvikle vegetationsmodeller, der kan kvantificere og forudsige forstyrrelser, der hvert år indføres af naturlige økosystemer. "Takket være vores nye resultater, vi kan nu bevise, at virkningerne af tørke er stærkere end hidtil er blevet estimeret af vegetationsmodeller, "siger Sonia Seneviratne. I sidste ende, disse observationer vil blive integreret i den næste generation af modeller. De bør forbedre evnen til at spore CO ₂ emissioner og verificere, at de opfylder målene i internationale klimaaftaler.