Efterhånden som klimaændringerne skrider frem, kan nye nedbørsmønstre påvirke planter over hele verden

Aprilbyger bliver i stigende grad syndfloder på grund af klimaændringer, og majblomster bliver aldrig de samme. Og det er ikke kun april; opvarmningen af ​​planeten forårsager en helårs, verdensomspændende tendens mod mere intens, men mindre hyppig nedbør, en dynamik, der i stigende grad vil påvirke planter over hele verden, ifølge en undersøgelse ledet af University of Maryland offentliggjort i Nature Reviews Earth &Environment .

Allerede i de fleste regioner forekommer mere end halvdelen af ​​den samlede årlige nedbør på de 12 vådeste dage af året – et antal, der sandsynligvis vil skrumpe, efterhånden som nedbøren bliver mere koncentreret på færre dage.

Længere tørre perioder blandet med kraftigere regnskyl har tendens til at gavne planter på tørre steder som det amerikanske vest, mens planter på vådere steder er belastet af disse ændringer, ifølge en gennemgang af Earth System Science Interdisciplinary Center-forsker Andrew Feldman og kolleger, der analyserede en bred vifte af tidligere undersøgelser ved hjælp af felteksperimenter, satellitdata og modelsimuleringer.

Disse kontrasterende reaktioner kan tilskrives, hvordan forskellige planter reagerer på vand, sagde forskerne. Tørre økosystemplanter er mere følsomme over for store nedbørsimpulser sammenlignet med våde økosystemplanter og nyder dermed godt af regnskyl. Imidlertid kan planter inden for det samme økosystem variere i, hvordan de reagerer på nedbør, hvilket betyder, at klimaændringer har potentialet til at ændre plantesammensætningen af ​​hele økosystemer.

"Typisk vil mere nedbør over et år gøre planterne gladere, og økosystemet kan understøtte mere vegetation," sagde Feldman, avisens første forfatter. "Planter kan dog ændre deres fotosyntese og vækst med 10% til 30%, hvis deres nedbørstilførsel ændres, for eksempel fra tre støvregn om ugen til en stor regnbyge hver uge - selv med den samme samlede nedbørstilførsel over et år. "

Planter i mellemvåde regioner som det midtvestlige USA ændrede sig mest på grund af den ændrede nedbør, der skiftede funktion med 25 % i løbet af et år.

Fotosyntese, grønhed og vækst havde vidt forskellige reaktioner på skiftende nedbørsmønstre fra undersøgelser udført over hele kloden. I 42 % af tilfældene klarede planterne sig dårligere over for mindre hyppige, mere intense nedbørsmængder. I 35 % af tilfældene blev planterne forbedret, mens planterne i 23 % af tilfældene forblev omtrent det samme.

Denne ændring i regnmønstre er kun et lag af klimaændringer, sagde Feldman. Planter vil også interagere med andre langsigtede klimaændringer, herunder stigende atmosfæriske kuldioxidkoncentrationer og stigende lufttemperaturer.

"Planter er ansvarlige for den største flux af kulstof på global jord," sagde han. "Disse planters reaktioner på daglig nedbørsvariabilitet vil være afgørende at bestemme holistisk, fordi de påvirker afgrødeudbyttet og hvor meget menneskeligt udledt kulstof, der optages fra atmosfæren."

Feldman udførte undersøgelsen sammen med kolleger fra University of Minnesota, Montana State University, Stanford University, Colorado State University, US Department of Agriculture og NASA Goddard Spaceflight Center.

Dernæst arbejder holdet på en global analyse af, hvordan planter reagerer på ændringer til mere intens, mindre hyppig nedbør ved hjælp af forskellige satellitmålinger. De planlægger også at undersøge, om planter har en optimal nedbørsfrekvens, som de kan maksimere deres fotosyntese og vækst til.

"Hvis vi vil have noget håb om præcist at forudsige virkningerne af mere ekstrem nedbør på planter, er vi nødt til at bruge mere arbejde på at forstå de underliggende jord- og planteprocesser, der driver disse forskellige reaktioner, især på tidspunktet for individuelle regnbyger og de tørre dage imellem," sagde Feldman.

Flere oplysninger: Andrew F. Feldman et al., Plantesvar på skiftende nedbørsfrekvens og intensitet, Nature Reviews Earth &Environment (2024). DOI:10.1038/s43017-024-00534-0

Journaloplysninger: Naturanmeldelser Jord og miljø

Leveret af University of Maryland