Planters reaktion på tørke kan ses i atmosfærens sammensætning

Varme og tørre perioder, som denne sommer i Europa, synes at ændre atmosfærens sammensætning. Forskere fra Wageningen University &Research og NOAA opdagede et 'signal' i sammensætningen af ​​CO ₂ i atmosfæren, der er forårsaget af vegetationens reaktion på tørke. Forskellige klimamodeller kan nu tilpasses i overensstemmelse med målingerne. Forskerne rapporterede deres resultater i Natur Geovidenskab den 27. august.

I tilfælde af alvorlig tørke, planter lukker deres stomata - små åbninger i bunden af ​​bladene - så de mister mindre vand til den varme og tørre luft omkring dem. Lukning af stomata betyder også, at planterne optager meget mindre CO ₂ fra luften, som er nødvendig for vækst og stofskifte. Når dette sker på kontinental skala, som denne sommer i Europa, meget mindre vand transpireres og CO ₂ er absorberet. Som resultat, dette ændrer sammensætningen af ​​CO₂ i atmosfæren.

Analysen af ​​den internationale forskergruppe viste, at planters tørkerespons påvirkede mere end en million kvadratkilometer under ekstrem tørke i Rusland, Europa og USA. I flere årtier, forskere havde indsamlet luftprøver ved hjælp af en standardiseret metode på mere end halvtreds steder i disse regioner. Disse prøver blev analyseret på NOAA's Earth System Research Laboratory i USA.

Måling af to typer CO ₂

Analysen viste, at den atmosfæriske sammensætning var anderledes under alvorlig tørke end under almindelige vejrforhold. I tilfælde af tørke, planter optager ikke kun mindre CO ₂ , men sammensætningen af ​​CO ₂ der absorberes er anderledes. Forskerne så på to isotoper af CO ₂ i atmosfæren:den lette variant 12CO ₂ , hvilke planter foretrækker, og den lidt tungere 13CO ₂ . Under tørke er præferencen for den lettere variant meget mindre. Som resultat, forholdet mellem 12CO ₂ og 13CO ₂ er anderledes end i en normal sommer. Dette store "tørkesignal" er nu blevet identificeret for første gang i atmosfæren. "Jeg så, at vores målinger afveg fra, hvad klimamodeller forudsagde, siger Erik van Schaik, som opdagede denne afvigelse i modellerne for to år siden og forsøgte at forstå årsagerne. "Da jeg fandt ud af, at mange andre modeller af biosfæren viste den samme afvigelse, det var en lettelse. Det var ikke på grund af min analyse, men modellerne viste sig at være ufuldstændige."

Tilpasning af klimamodellerne

Den ledende forsker i undersøgelsen var professor Wouter Peters fra Wageningen University &Research. Han skitserer implikationerne af opdagelsen:"Det ser ud til, at mange klima- og biosfæremodeller ikke nøjagtigt har beskrevet virkningerne af tørkeperioder på CO ₂ absorption og transpiration af vand. Tilpasning af disse modeller er vigtig, fordi vi antager, at tørkeperioder vil være både mere alvorlige og hyppigere i fremtiden."

Forskerne brugte mere end 25 tusinde luftprøver i deres undersøgelse, taget 53 steder fra hele verden. CO ₂ prøver taget i Holland stammede fra den nyligt finansierede Ruisdael-forskningsinfrastruktur, som er det hollandske bidrag til European Integrated Carbon Observing System (ICOS), hvor WUR er en aktiv partner. Klima- og biosfæremodellerne, der blev brugt til at sammenligne resultaterne af målingerne, er en del af de modelsystemer, som IPCC bruger til at skabe scenarier for den globale klimaudvikling.