Plantning af ikke-indfødte træer fremskynder frigivelsen af ​​kulstof tilbage i atmosfæren

Store skovrejsningsprojekter som New Zealands One Billion Trees-program er i gang i mange lande for at hjælpe med at opsamle kulstof fra atmosfæren.

Men der er løbende debat om, hvorvidt indfødte eller ikke-oprindelige planter skal prioriteres for at bekæmpe klimaændringer. Som vores seneste forskning viser, ikke-indfødte planter vokser ofte hurtigere i forhold til indfødte planter, men de nedbrydes også hurtigere, og det er med til at fremskynde frigivelsen af ​​150% mere kuldioxid fra jorden.

Vores resultater fremhæver et udfordrende hul i vores forståelse af kulstofcykling i nyplantede eller regenererende skove.

Det er relativt let at måle plantebiomasse (hvor hurtigt en plante vokser) og at estimere, hvor meget kuldioxid den har fjernet fra atmosfæren. Men måling af kulstofudslip er vanskeligere, fordi det involverer komplekse interaktioner mellem planten, plantespisende insekter og jordmikroorganismer.

Denne mangel på en integreret kulstofcykelmodel, der omfatter artinteraktioner, gør forudsigelser for CO2 -budgettering yderst vanskelig.

Hvordan ikke-hjemmehørende planter ændrer kulstofcyklussen

Der er usikkerhed i vores klimaprognoser, fordi vi ikke helt forstår, hvordan de faktorer, der påvirker kulstofcyklussen - den proces, hvor kulstof både akkumuleres og går tabt af planter og jord - er forskellige på tværs af økosystemer.

Kulstofbindingsprojekter bruger typisk hurtigt voksende plantearter, der hurtigt akkumulerer kulstof i deres væv. Få projekter fokuserer på, hvad der foregår i jorden.

Ikke-hjemmehørende planter fremskynder ofte kulstofcykling. De har normalt mindre tætte væv og kan vokse og inkorporere kulstof i deres væv hurtigere end indfødte planter. Men de nedbrydes også lettere, øget kulstofudslip tilbage til atmosfæren.

Vores forskning, for nylig offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , viser, at når ikke-hjemmehørende planter ankommer et nyt sted, de etablerer nye interaktioner med jordorganismer. Indtil nu, forskning har hovedsageligt fokuseret på, hvordan denne nulstilling af interaktioner med jordmikroorganismer, planteædende insekter og andre organismer hjælper eksotiske planter med hurtigt at invadere et nyt sted, ofte overvældende indfødte arter.

Invasive ikke-indfødte planter er allerede blevet et stort problem på verdensplan, og ændrer sammensætning og funktion af hele økosystemer. Men det er mindre klart, hvordan interaktionen mellem invasive ikke-indfødte planter og andre organismer påvirker kulstofcyklussen.

Plantning af ikke-indfødte træer frigiver mere kulstof

Vi etablerede 160 eksperimentelle plantesamfund, med forskellige kombinationer af indfødte og ikke-indfødte planter. Vi indsamlede og opdrættede planteædende insekter og skabte identiske blandinger, som vi tilføjede til halvdelen af ​​parcellerne.

Vi dyrkede også jordmikroorganismer til at skabe to forskellige jordarter, som vi opdelte på tværs af plantesamfundene. En jord indeholdt mikroorganismer, som planterne kendte, og en anden var ukendt.

Planteædende insekter og jordmikroorganismer lever af levende og henfaldende plantevæv. Deres evne til at vokse afhænger af næringskvaliteten af ​​den mad. Vi fandt ud af, at ikke-indfødte planter gav en bedre fødekilde til planteædere sammenlignet med indfødte planter-og det resulterede i flere planteædende insekter i lokalsamfund domineret af ikke-indfødte planter.

Tilsvarende eksotiske planter øgede også overflod af jordmikroorganismer, der var involveret i hurtig nedbrydning af plantemateriale. Denne synergi mellem flere organismer og interaktioner (hurtigt voksende planter med mindre tæt væv, stor mængde planteædere, og øget nedbrydning af jordmikroorganismer) betyder, at mere af plantens kulstof frigives tilbage i atmosfæren.

I praktisk forstand, disse jordbehandlinger (jordbund med mikroorganismer, der er velkendte vs. ukendte for planterne) efterligner forskellen mellem genplantning (genplantning af et område) og skovrejsning (plantning af træer for at skabe en ny skov).

Skovbevoksede områder genplantes typisk med indfødte arter, der forekom der før, der henviser til, at skovområder er beplantet med nye arter. Vores resultater tyder på at plante ikke-indfødte træer i jord med mikroorganismer, de aldrig har stødt på (med andre ord, skovrejsning med ikke-hjemmehørende planter) kan føre til hurtigere frigivelse af kulstof og undergrave bestræbelserne på at afbøde klimaforandringer.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.