Nordamerikanske kolde klimaskove absorberer allerede mindre kulstof, viser undersøgelse

Træer er en af ​​menneskets største allierede i kampen mod klimaændringer, opsuger omkring 30 % af det kulstof, vi pumper ud i atmosfæren ved at brænde fossilt brændstof.

Og i løbet af de sidste mange årtier, det har vist sig, at kolde klimaskove på høje breddegrader er blevet endnu mere effektive kulstofdræn som stigende temperaturer og højere CO ₂ niveauer har gjort dem mere produktive.

Men en ny undersøgelse ledet af forskere fra University of Michigan giver et klarere billede af, hvad der sker i forskellige regioner, og det har skabt yderligere usikkerhed om, hvorvidt disse økosystemer vil fortsætte med at absorbere kulstof, efterhånden som de bliver varmere og mere tørre i de kommende årtier.

Udgivet i PNAS og involverer eksperter fra hele verden, undersøgelsen viser, at mængden af ​​kulstof Sibiriske skove bidrager til planetens sæsonbestemte kulstofstrøm er steget meget mere end andre skove på tilsvarende breddegrader. Siden begyndelsen af ​​1980'erne, den sæsonbestemte kulstofoptagelse i sibiriske skove er steget fire gange mere end i nordamerikanske boreale skove som dem i Alaska og det vestlige Canada, for eksempel.

Undersøgelsen er den første til at kvantificere, hvordan kulstof, der udsendes fra bestemte overfladeregioner under den årlige kulstofstrøm, påvirker CO -sæsoncyklussen ₂ i atmosfæren:Planeten "ånder" i det væsentlige kulstof i løbet af foråret og sommeren, når træer og planter vokser blade og fotosyntetiserer. Det udånder om vinteren, når vegetationen går i dvale.

At kende denne sæsonbestemte flux giver forskerne et billede af, hvor produktive forskellige skovregioner er, og hvor meget kulstof de fjerner fra atmosfæren.

Den varierede kulstofstrøm på tværs af forskellige skove med lignende breddegrader tyder på, at mens nogle skove, som dem i Sibirien, fortsætter med at øge deres kulstofoptagelse, andre, som dem i Nordamerika, må ikke. De kan endda absorbere mindre, når klimaet ændrer sig.

"Denne forskning viser, at vi er nødt til at tænke anderledes om, hvordan vi forstår kulstofkredsløbet, "sagde studieforfatter Gretchen Keppel-Aleks, U-M adjunkt i klima- og rumvidenskab og teknik. "Vi kan ikke bare klumpe økosystemer sammen efter deres breddegrad. Vi er nødt til at tænke på individuelle arter og specifikke sæsonbestemte cyklusser af temperatur og nedbør."

Forskere ved, at udsvingene i den årlige sæsonbestemte kulstofflux er steget betydeligt i de seneste årtier. På den nordlige halvkugle, intensiteten af ​​fluxen er steget 30-50% siden 1960'erne, tyder på en udbredt økologisk forandring. Men fordi tidligere undersøgelser har fokuseret på gennemsnitlige fluxer på planeten eller halvkuglen, det har været uklart, hvad der præcist driver stigningen.

Der har været en simpel fortælling om, at varmere temperaturer universelt har givet næring til planters fotosyntese på tværs af de høje breddegrader, sagde Brendan Rogers fra Woodwell Climate Research Center (tidligere Woods Hole Research Center).

"Selvom det i det hele taget er sandt, vi fandt stærkt divergerende svar på tværs af regioner, " sagde Rogers. "Sibirien er blevet grønnere, styrkelse af sin kulstofdræn og øger stigninger i sæsonbestemt CO ₂ udveksling, men det arktiske-boreale Nordamerika viser meget mere brunfarvning under forværrede belastninger som brande, skadedyr, og tørke.

"Fremadrettet, vi er nødt til at sikre, at vores kulstofbudgetter og -modeller fuldt ud inkorporerer, hvad der sker i Alaska og Canada, da disse mønstre stort set ikke fanges i modeller, og regionen kan snart gå over fra en kulstofdræn til en kilde."

For at producere deres resultater, holdet begyndte med faktiske målinger af atmosfærisk CO ₂ , indsamlet over årtier af National Oceanic and Atmospheric Administration.

Så arbejdede de baglæns, ved hjælp af en computermodel til at beregne de regionale overfladeemissioner, der ville resultere i atmosfæriske kulstofniveauer, der matchede de faktiske observationer.

"Vi brugte disse realistiske overfladefluxer og frigav dem til atmosfæren i vores model, og det unikke er, at vi taggede individuelle regioner forskelligt, " sagde Keppel-Aleks. "Vi kunne se rød CO ₂ stammer fra Sibirien, blå CO ₂ stammer fra Nordamerika, grøn CO ₂ stammer fra økosystemer på lavere breddegrader. Det gjorde det muligt for os at finde ud af, hvilke regioner der er ansvarlige for denne stigning i sæsoncyklussen."

NOAA måler ikke flux, men måler i stedet kuldioxid i atmosfæren og har fulgt stigningen i sæsoncyklussen siden 1976 på steder som Barrow Observatory i Alaska.

"Disse observationer og størrelsen af ​​den ændring, vi har målt, er uden sidestykke sammenlignet med de mange andre steder over hele kloden, hvor vi sporer CO ₂ i atmosfæren – hvilket tyder på, at der sker noget dramatisk i Arktis, som ikke sker andre steder, " sagde studie medforfatter Colm Sweeney, associeret direktør for NOAA Global Monitoring Laboratory. "Denne undersøgelse har hjulpet os med bedre at forstå og lokalisere kilden til disse dramatiske observationer."

Forskningen bekræfter også tidligere data, der viser betydelig grønning i sibiriske skove sammen med meget mindre grønning på lignende breddegrader i Nordamerika.

"Det er virkelig vigtigt, at ved hjælp af helt uafhængige atmosfæriske data, vi bekræfter brunings- og grønnetendenserne i fjernmålingsdata og viser, at sibiriske økosystemer faktisk ser ud til at blive mere produktive om sommeren, " sagde Keppel-Aleks.

"Det er endnu et utvetydigt tegn på, at mennesker forårsager ændringer i jordens økosystemer, og det viser, at vi skal udvikle en bedre forståelse af disse økosystemer, hvis vi vil forudsige, hvad der venter på planeten. "