Вот что происходит с деревьями, когда они поглощают избыток CO2

Вот что происходит с деревьями, когда они поглощают избыток CO2

Как опытный геймер, который провел бесчисленные часы, путешествуя по виртуальным лесам в таких играх, как Red Dead Redemption и The Witcher 3, я не могу не чувствовать чувство интриги, когда дело доходит до реальных исследований леса. Это новое исследование дубов и уровня CO₂ особенно увлекательно.


В нашем недавнем исследовании, проведенном в древнем лесу в Стаффордшире, Англия, мы превратили эту территорию в крупномасштабный эксперимент, повысив уровень CO₂. Наше ключевое открытие заключается в том, что по мере роста концентрации CO₂, как это прогнозируется на 2050 год, дубы поглощают больше этого газа и увеличивают производство древесины примерно на 10 процентов.

В каком-то смысле эта находка приносит чувство комфорта. Хорошо известно, что увеличение уровня CO₂ обычно может стимулировать рост растений благодаря фотосинтезу, более эффективно преобразующему углерод, важный компонент растений. Ранее исследования более старого, зрелого эвкалиптового леса в Австралии не обнаружили никакой связи между дополнительным выбросом CO₂ и ростом деревьев. Однако наши исследования подтвердили, что такая связь существует – по крайней мере, в некоторых распространенных широколиственных лесах.

Хотя заросшие деревьями леса могут помочь временно сократить выбросы углекислого газа, они не являются окончательным решением проблемы изменения климата в долгосрочной перспективе. Хотя улавливание углерода полезно, древесина со временем разлагается или сгорает, высвобождая накопленный углекислый газ обратно в атмосферу. Это означает, что деревья не сравнимы с углеродом, надежно удерживаемым в угольных месторождениях и запасах нефти глубоко под землей.

Чтобы узнать, как повышенный уровень углекислого газа в атмосфере может повлиять на леса в будущем, мы применили метод, известный как обогащение CO2 в свободном воздухе (Face). Этот процесс включает в себя установку высоких труб, по высоте сравнимых с восьмиэтажным зданием, на наветренной стороне лесных массивов. Затем мы незаметно прокачиваем по этим трубам воздух, обогащенный CO₂. Внимательно наблюдая и контролируя деревья, мы можем определить, оказал ли добавленный CO₂ какой-либо заметный эффект.

Как энтузиаст, я очень рад принять участие в новаторском исследовании, изучающем поведение 180-летних черешчатых дубов, известных с научной точки зрения как Quercus robur. В отличие от более молодых экземпляров, рассмотренных в предыдущих исследованиях, эти древние дубы хорошо оснащены, чтобы предложить ценную информацию о том, как они могут адаптироваться к атмосферным условиям будущего.

Некоторые леса не могут использовать дополнительный углерод

Можем ли мы обсудить, почему результаты нашего исследования дубов показали противоположные результаты по сравнению с исследованиями австралийского эвкалипта, которые не выявили корреляции между уровнями CO2 и расширением роста древесины?

Почти наверняка характер роста этих двух лесов обусловлен условиями их питания. Деревья лучше всего растут, когда они получают сбалансированное количество азота (N), фосфора (P) и различных микроэлементов, часто называемых микроэлементами. Австралийский лес расположен на чрезвычайно выветренной почве, в которой по природе мало фосфора, поэтому его не хватает даже при наличии дополнительного фосфора. Следовательно, несмотря на то, что деревья в этой области получают дополнительный углерод бесплатно, им трудно эффективно использовать его для производства большего количества растительного материала.

В нашем дубовом лесу нет острой нехватки необходимых питательных веществ. Вместо этого эксперимент в первую очередь проверяет, могут ли деревья эффективно использовать новый доступный «бесплатный» источник углерода. Похоже, что они могут это сделать, особенно в плане ускорения роста, особенно в формировании древесины.

Независимо от особенностей каждого леса, наши выводы вполне могут быть применимы к многочисленным лиственным широколиственным лесам умеренного пояса по всему миру — это те, в которых не слишком жарко или холодно и они ежегодно сбрасывают листву.

Результаты, полученные в Австралии, могут показать, как деревья ведут себя в условиях дефицита фосфора, например, в тропических лесах. Исследователи из Бразилии инициируют соответствующее исследование в исследовательском центре Amazon Face, запуск которого запланирован на этот год. Вероятно, это предоставит еще одну важную информацию для понимания динамики углерода в мировых лесах, но важно отметить, что аналогичные исследования на других объектах Amazon Face по всему миру также будут полезны.

В нашем исследовании мы проверили, изменились ли другие части деревьев, такие как листья, тонкие корни и семена, под воздействием повышенного уровня CO2. Однако любой наблюдаемый дополнительный рост был незначительным по сравнению с погрешностью измерений. Более того, эти ткани выделяют углерод обратно в атмосферу быстрее, чем древесные ткани. К счастью, то, что избыток углерода сохраняется в деревьях с более высоким содержанием древесины, выгодно, поскольку мировые усилия по предотвращению катастрофического изменения климата во многом зависят от того, что леса поглощают значительные количества углекислого газа в результате использования ископаемого топлива.

Смотрите также

2024-08-19 01:58