Ændringer i tørområder med fremtidige klimaændringer

Et forskerhold ledet af Washington State University har fundet ud af, at mens tørre områder rundt om i verden vil ekspandere i en accelereret hastighed på grund af fremtidige klimaændringer, deres gennemsnitlige produktivitet vil sandsynligvis blive reduceret.

Studiet, udgivet i Naturkommunikation den 3. april, er den første til at kvantificere virkningen af ​​accelereret udvidelse af tørlandet under fremtidige klimaændringer på deres primære bruttoproduktion. Drylands, som primært omfatter savanner, græsarealer og buske, er vigtige for at understøtte græsning og ikke-vandede afgrødeområder rundt om i verden. De er også en vigtig spiller i det globale kulstofkredsløb og udgør 41 % af Jordens landoverflade og understøtter 38 % af dens befolkning.

"Vores resultater fremhæver tørområdernes sårbarhed over for hyppigere og alvorligere klimaekstremiteter, " sagde Jingyu Yao, en forskningsassistent i WSU's Department of Civil and Environmental Engineering og hovedforfatter på papiret.

Ved hjælp af satellitdata om vegetationsproduktivitet, målinger af kulstofkredsløb fra 13 steder og datasæt fra globale modeller for fremtidige klimaændringer, forskerne fandt ud af, at produktiviteten i tørområder vil stige med omkring 12 % i 2100 sammenlignet med en baseline fra omkring 10 år siden. Imidlertid, efterhånden som tørområder erstatter mere produktive økosystemer, den globale produktivitet øges muligvis ikke. Desuden, på grund af forventede ændringer i nedbør og temperaturer, mængden af ​​produktivitet i et hvilket som helst tørlandsområde vil falde.

Ud over, forskerne fandt ud af, at ekspansion blandt forskellige typer tørland vil føre til store ændringer i regionale og subtype bidrag til global tørlandsproduktivitet.

Drylands vil opleve betydelig udvidelse og forringelse i fremtiden på grund af klimaændringer, skovbrande og menneskelige aktiviteter, herunder ændringer i deres økosystemstrukturer såvel som i deres produktivitet, sagde Heping Liu, professor ved Institut for Bygge- og Miljøteknik og tilsvarende forfatter på papiret.

Fordi disse regioner allerede er vandstressede, de er særligt følsomme over for temperatur- eller nedbørsændringer. Opvarmende temperaturer fra klimaændringer og hyppigere og alvorligere tørker truer deres biodiversitet såvel som deres evne til at optage og holde på kulstof.

Især i udviklingslande, nedbrydningen af ​​tørlands økosystemer kan have stærke samfundsmæssige og økonomiske konsekvenser, sagde Yao.

Disse ændringer er allerede begyndt at ske i de sidste par årtier. I det sydvestlige USA, introduktionen af ​​invasive arter har ændret tørre områder fra grøn til brun. Nedbørsændringer i Australien, som næsten udelukkende består af tørområder, har betydet et tørrere kontinent med dramatiske konsekvenser, og Mongoliets græsarealer er blevet forringet på grund af varmere temperaturer, mindre nedbør og overgræsning.

Selvom tørlandets produktivitet er vigtig for at støtte mennesker, disse områder spiller også en kritisk vigtig rolle i den årlige kulstofcyklus. De hjælper planeten med at trække vejret, absorberer kuldioxid hvert forår, når planterne vokser, og puster det ud om efteråret, når de bliver i dvale. Fordi væksten af ​​tørlandsøkosystemer er meget følsom over for ændringer i nedbør og temperatur, tørområder viser den største påvirkning af ethvert økosystem i år-til-år ændringer i kulstofkredsløbet.

At forstå deres rolle i fremtidens kulstofcyklus kan hjælpe forskerne med at bestemme, hvordan man bedst kan bevare områder med høj kulstofoptagelse.

"I vores samfund vi er ikke meget opmærksomme på, hvad der sker med tørlandsområder, " sagde Liu. "I betragtning af deres betydning i global kulstofcykling og økosystemtjenester, en global handlingsplan, der involverer streng forvaltning og bæredygtig udnyttelse af tørområder er påtrængende nødvendig for at beskytte de skrøbelige økosystemer og forhindre yderligere ørkendannelse for at modvirke klimaændringer. "