Nogle Amazonas regnskovsregioner er mere modstandsdygtige over for klimaændringer end tidligere antaget

Skove kan hjælpe med at afbøde klimaændringer, ved at optage kuldioxid under fotosyntesen og lagre det i deres biomasse (træstammer, rødder, etc.). Faktisk, skove optager i øjeblikket omkring 25-30 % af vores menneskeskabte kuldioxid (CO ₂ ) emissioner. Visse regnskovsregioner, såsom Amazonas, lagre mere kulstof i deres biomasse end noget andet økosystem eller skov, men når skovene bliver vandstressede (ikke nok vand i jorden, og/eller luften er ekstremt tør), skove vil bremse eller stoppe fotosyntesen. Dette efterlader mere CO ₂ i atmosfæren, og kan også føre til trædødelighed.

De nuværende jordsystemmodeller, der bruges til klimaforudsigelser, viser, at Amazonas regnskoven er meget følsom over for vandstress. Da luften i fremtiden forventes at blive varmere og tørrere med klimaændringer, oversætte til øget vandstress, dette kan have store konsekvenser ikke kun for skovens overlevelse, men også for dets lagring af CO ₂ . Hvis skoven ikke er i stand til at overleve i sin nuværende kapacitet, klimaændringer kan accelerere meget.

Columbia Engineering-forskere besluttede at undersøge, om dette var sandt, om disse skove virkelig er lige så følsomme over for vandstress, som det modellerne har vist. I en undersøgelse offentliggjort i dag i Videnskabens fremskridt , de rapporterer deres opdagelse, at disse modeller stort set har overvurderet vandstress i tropiske skove.

Holdet fandt ud af, at mens modeller viser, at stigninger i lufttørhed i høj grad mindsker fotosyntesehastigheden i visse områder af Amazonas regnskoven, resultaterne af observationsdata viser det modsatte:i visse meget våde områder, skovene øger i stedet endda fotosyntesehastigheden som reaktion på tørre luft.

"Så vidt vi ved, dette er det første bassindækkende undersøgelse, der demonstrerer, hvordan - i modsætning til hvad modeller viser - fotosyntese faktisk øges i nogle af de meget våde områder i Amazonas regnskoven under begrænset vandstress, sagde Pierre Gentine, lektor i jord- og miljøteknik og i jord- og miljøvidenskab og tilknyttet Jordinstituttet. "Denne stigning hænger sammen med atmosfærisk tørhed ud over stråling og kan i høj grad forklares med ændringer i kronens fotosyntesekapacitet. Efterhånden som træerne bliver stressede, de genererer mere effektive blade, der mere end kan kompensere for vandstress."

Gentine og hans tidligere ph.d. studerende Julia Green brugte data fra Intergovernmental Panel on Climate Change's Coupled Model Intercomparison Project 5 (CMIP5) modeller og kombinerede dem med maskinlæringsteknikker til at bestemme, hvad den modellerede følsomhed af fotosyntese i de tropiske regioner i Amerika var for både jordfugtighed og luft tørhed. De udførte derefter en lignende analyse, denne gang ved at bruge observationsfjernmålingsdata fra satellitter i stedet for modeldata, for at se, hvordan observationsfølsomheden sammenlignes. At relatere deres resultater til mindre processer, der kunne forklare dem, holdet brugte derefter data fra fluxtårnet til at forstå deres resultater på krone- og bladniveau.

Tidligere undersøgelser har vist, at der er stigninger i grønheden i Amazonas-bassinet i slutningen af ​​den tørre sæson, når både jorden og luften er tørrere, og nogle har forbundet dette med stigninger i fotosyntesen. "Men før vores undersøgelse, det var stadig uklart, om disse resultater blev oversat til en effekt over en større region, og de havde aldrig været forbundet med lufttørhed ud over lys, "grøn, som nu er postdoc ved Le Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement i Frankrig, forklaret. "Vores resultater betyder, at de nuværende modeller overvurderer kulstoftab i Amazonas regnskoven på grund af klimaændringer. i denne særlige region, disse skove kan faktisk være i stand til at opretholde fotosyntesehastigheder, eller endda øge det, med lidt opvarmning og tørring i fremtiden."

Gentinsk og grøn note, imidlertid, at denne følsomhed kun blev bestemt ved hjælp af eksisterende data og, hvis tørhedsniveauet skulle stige til niveauer, der ikke i øjeblikket observeres, dette kan faktisk ændre sig. Ja, forskerne fandt et vendepunkt for de mest alvorlige tørhedsstressepisoder, hvor skoven ikke kunne opretholde sit fotosynteseniveau. Så, sig Gentine og Green, "Vores resultater er bestemt ikke en undskyldning for ikke at reducere vores kulstofemissioner."

Gentine og Green fortsætter med at se på temaer relateret til vegetationsvandstress i troperne. Green fokuserer i øjeblikket på at udvikle en vandstressindikator ved hjælp af fjernmålingsdata (et datasæt, der kan bruges til at identificere, hvornår en skov er under stressende forhold). kvantificering af virkningerne af vandstress på planters kulstofoptagelse, og relatere dem til økosystemtræk.

"Så meget af den videnskabelige forskning, der udkommer i disse dage, er, at med klimaændringer, vores nuværende økosystemer er muligvis ikke i stand til at overleve, potentielt føre til acceleration af den globale opvarmning på grund af tilbagemeldinger, Green tilføjede. "Det var rart at se, at nogle af vores estimater af nærmer dødeligheden i Amazonas regnskoven måske ikke er helt så alvorlige, som vi tidligere troede."

Undersøgelsen har titlen "Amazon regnskovs fotosyntese stiger som reaktion på atmosfærisk tørhed."