Når atmosfærisk kulstof stiger, det samme gør floder, tilføjer til oversvømmelser

Når det kommer til klimaændringer, relationer er alt. Det er en vigtig del af en ny UO-undersøgelse, der undersøger interaktionen mellem planter, atmosfærisk kuldioxid og stigende vandstand i Mississippi-floden.

Udgivet for nylig i Geological Society of Americas tidsskrift GSA i dag , undersøgelsen sammenlignede historiske atmosfæriske kulstofdata med observationer af herbariumbladprøver for at kvantificere forholdet mellem stigende kulstofniveauer og stadig mere katastrofale oversvømmelser i det amerikanske Midtvesten.

Ved at bruge data, der dækker mere end to århundreder, forskere demonstrerede, at da kulstofniveauer i atmosfæren er steget på grund af afbrænding af fossile brændstoffer, planternes evne til at optage vand fra luften er faldet. Det betyder, at mere nedbør kommer ind i floder og vandløb, øger deres potentiale for skadelige oversvømmelser.

Medforfatter af UO Museum of Natural and Cultural History geolog Greg Retallack og geovidenskabs kandidatstuderende Gisele Conde, undersøgelsen fokuserede på Ginkgo biloba bladprøver, der repræsenterer et tidsrum på lidt over 260 år.

Holdet undersøgte bladernes stomata, små porer, som løvfældende planter bruger til at optage kuldioxid fra atmosfæren. I miljøer med lavt kulstofindhold, planter øger tætheden af ​​stomata, så de kan optage nok kuldioxid til fotosyntese, men de har brug for relativt få stomata i kulstofrige miljøer.

"Variationer i stomataltæthed, som vi observerede ved hjælp af mikroskopisk billeddannelse, afspejler tilsvarende ændringer i atmosfærisk kulstof i løbet af 264-årsperioden, " sagde Retallack, direktør for museets Condon Fossil Collection og professor i geovidenskab.

Stomatal densitet styrer også graden af ​​transpiration, den proces, hvorved planter absorberer vand og afgiver vanddamp; jo færre stomata, jo lavere transpirationspotentiale. I de bladprøver, der undersøges, forskerne observerede et generelt fald i stomataltæthed og transpirationspotentiale over en 260-årig periode, med en reduktion på 29 procent fra 1829 til 2015.

Forfatterne bemærker, at reduktionen direkte har bidraget til de ødelæggende oversvømmelser, der i stigende grad plager Midtvesten, da mindre transpiration betyder mere vand, der løber ud i vandløb og floder, og til gengæld større risiko for oversvømmelse.

"Ødelæggelsen af ​​individuelle oversvømmelser er stadig relateret til det års vejr, men den konstante stigning i kulstofniveauer driver det gennemsnitlige niveau af Mississippi-floden op med forbløffende 2 centimeter om året, " sagde Retallack.

Undersøgelsen peger også på et behov for revideret planlægningsindsats og forsikringskoncepter i regionen.

"Stigende kulstofniveauer tages ikke altid i betragtning i oversvømmelsesforudsigelser og risikoanalyser, " sagde Retallack. "Vi håber, at undersøgelsen vil hjælpe med at afklare faren, som klimaændringer og medfølgende oversvømmelser udgør for landbrugssamfund omkring Mississippi-floden, og hjælpe med at informere om nye forsikrings- og zonepolitikker der."