Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

At kaste lys over, hvor meget kulstof tropiske skove kan optage

Kredit:CC0 Public Domain

Tropiske skove økosystemer er en vigtig del af det globale kulstofkredsløb, da de optager og lagrer store mængder CO2 2 . Det er, imidlertid, usikkert, hvor meget denne evne adskiller sig mellem skove med høj kontra lav artsrigdom. Ny IIASA-forskning kaster lys over dette spørgsmål, sigter mod at forbedre forudsigelser af tropiske økosystemers styrke, når globale kulstofdræner.

Forfatterne til den nye undersøgelse offentliggjort i Videnskabelige rapporter undersøgt, hvor mange arter der er nødvendige for tropiske økosystemers funktion og tilhørende økosystemtjenester, herunder kulstofbinding, at fremskrive fremtidige ændringer i klimaet, der påvirker økosystemets kulstoflagring og dermed kan udløse yderligere klimaændringer gennem øgede drivhusgasemissioner. Det er vigtigt at konstruere realistiske scenarier for, hvordan tropiske økosystemer fungerer for at forbedre nuværende bevarings- og forvaltningsstrategier.

"Vi ønskede at finde ud af, hvor mange detaljer vi skal vide for at gøre gyldige antagelser med hensyn til styrken af ​​tropiske kulstofdræn - med andre ord, hvor meget kulstof er faktisk bundet af tropisk vegetation? Ud over, vi ville vide, om biotiske faktorer, forskelle mellem plantearter, er ansvarlige for at opfange mere eller mindre kulstof fra atmosfæren, eller hvis forskelle skyldes abiotisk, eller lokale miljøfaktorer såsom jordbundsegenskaber, der også påvirker kulstofsænkstyrken i tropiske økosystemer, " forklarer studielederforfatter Florian Hofhansl, en postdoc-forsker hos IIASA Ecosystems Services and Management, og evolution og økologi programmer.

Ifølge forskerne, det antages generelt, at mere forskelligartede samfund fanger tilgængelige ressourcer mere effektivt på grund af nichekomplementaritet og præferencer for visse arter til specifikke forhold. Resultaterne viser, at faktisk abiotiske og biotiske faktorer interagerer med hinanden for at bestemme, hvor meget kulstof der kan lagres af økosystemet baseret på tilgængeligheden af ​​andre ressourcer som vand og næringsstoffer. Dette indikerer, at der skal tages højde for flere og indbyrdes forbundne faktorer for at nå frem til plausible fremskrivninger af fremtidig økosystems kulstofdrænstyrke.

En analyse baseret på statistisk stimodellering viste, at bortset fra klimatiske faktorer som temperatur og nedbør, faktorer som jordtekstur og kemi er vigtige kontroller, når det kommer til tropiske plantesamfunds sammensætning, da de påvirker ressourcetilgængeligheden af ​​vand og næringsstoffer.

I denne forbindelse undersøgelsen så specifikt på forskelle mellem træer, håndflader, og lianer (langstilkede, træagtige vinstokke, der bruger træer og andre planter til at klatre op til baldakinen). Hver af disse grupper adskiller sig med hensyn til mængden af ​​kulstof, de er i stand til at lagre på grund af forskelle i deres økologiske strategi. Lianer er, for eksempel, relativt hurtigt voksende og forsøge at nå baldakinen for at komme til sollys, men gem ikke så meget kulstof som en træstamme for at nå samme højde i kronetaget.

Palmer bliver for det meste i underbygningen. Analysen viste endvidere, at palmer var mere rigeligt på jorde med høj bulkdensitet og lav jordfosfortilgængelighed, mens visse træarter blev fundet på relativt mindre tætte jorder med høj tilgængelighed af jordvand, fører til forskelle i plantesamfundets sammensætning på tværs af landskabet. Ud over, steder med færre ressourcer indeholdt mindre forskellige plantesamfund end dem med rigelig jordvand og næringsstofforsyning.

Traditionelle storstilede fremskrivninger af globale forandringseffekter på tropiske skove, imidlertid, ignorerer typisk de underliggende faktorer, der udløser forskelle i plantesamfundets sammensætning, og som en konsekvens, de fleste af de aktuelt anvendte tilgange repræsenterer ikke afgørende økosystemprocesser såsom kulstoflagring i vegetationen. Dette skyldes primært, at fjernmålingsteknikker typisk integreres over store rumlige områder, således udligne lokal landskabsdiversitet, mens vegetationsmodeller normalt ignorerer forskellige plantesamfunds variable respons på klimatiske faktorer. Forfatterne siger, at deres undersøgelsesresultater kunne bruges til at forbedre nuværende vegetationsmodeller, giver således videnskabsmænd mulighed for at forfine fremskrivninger af tropiske skovøkosystemer, der fungerer under fremtidige klimaændringsscenarier.

"Vi kan kun nå frem til de rigtige konklusioner og give fremtidige fremskrivninger af, hvor meget kulstof der kan lagres, hvis vi forstår kompleksiteten i økologiske systemer, og hvad det betyder for atmosfærisk tilbagekobling, såsom udledning af drivhusgasser, der yderligere øger den globale opvarmning, " siger Hofhansl. "Vores analyser fremhævede, at det er vigtigt at kanalisere viden fra flere videnskabelige discipliner, såsom botanik (identifikation af arter), planteøkologi (identifikation af funktionelle strategier), og geologi (identifikation af forskelle i jordtyper). Alt dette vil afgøre, hvor meget kulstof, der er sekvestreret af vegetationen, og hvor meget af det vil forblive i atmosfæren, opvarmer dermed klimasystemet yderligere, " slutter han.


Varme artikler