Bioglobes. قد يظل النظام البيئي الوارد في الزجاجة في حالة توازن لسنوات. الصورة الائتمان: ميوز - متحف العلوم
النباتات البرية تمتص ثاني أكسيد الكربون 17 أكثر من الغلاف الجوي الآن من 30 منذ سنوات ، لدينا بحث عروض. وبالمثل ، تظهر دراستنا أيضًا أن الغطاء النباتي بالكاد يستخدم أي مياه إضافية للقيام بذلك ، مما يشير إلى أن التغير العالمي يسبب نمو النباتات في العالم بطريقة أكثر كفاءة في استخدام المياه.
الماء هو أثمن الموارد اللازمة لنمو النباتات، وتشير أبحاثنا إلى أن النباتات أصبحت أفضل بكثير في استخدامها في عالم لا يوجد فيه ثاني أكسيد الكربون؟ المستويات تستمر في الارتفاع.
نسبة امتصاص الكربون إلى فقدان المياه بواسطة النظم البيئية هي ما نسميه "كفاءة استخدام المياه" ، وهي أحد أهم المتغيرات عند دراسة هذه النظم البيئية.
إن تأكيدنا للاتجاه العالمي لزيادة كفاءة استخدام المياه هو جزء نادر من الأخبار الجيدة عندما يتعلق الأمر بعواقب التغير البيئي العالمي. وسيعزز دور النباتات الحيوي كمصارف الكربون العالمية ، ويحسن إنتاج الغذاء ، وقد يعزز توفر المياه لرفاهية المجتمع والعالم الطبيعي.
ومع ذلك ، فإن الاستخدام الأكثر كفاءة للمياه من قبل النباتات في العالم لن يحل مشاكل ندرة المياه الحالية أو المستقبلية.
تعزيز امتصاص الكربون
هل تنمو النباتات في مستويات أعلى من ثاني أكسيد الكربون اليوم؟ يمكن للظروف أن تمتص المزيد من الكربون - ما يسمى بثاني أكسيد الكربون؟ تأثير الإخصاب. وهذا هو السبب الرئيسي الذي جعل المحيط الحيوي الأرضي يمتص كمية أكبر من الكربون بنسبة 17% على مدار الثلاثين عامًا الماضية.
امتصاص الكربون المعزز متسقة مع اتجاه اخضرار عالمي لاحظت من خلال الأقمار الصناعية ، وتزايد الكربون العالمي بالوعة الأرض التي يزيل حوالي ثلث من جميع ثاني أكسيد الكربون؟ الانبعاثات الناتجة عن الأنشطة البشرية.
زيادة امتصاص الكربون عادة ما يكون له تكلفة. للسماح CO؟ في هذه الحالة، يجب على النباتات أن تفتح مسام تسمى الثغور في أوراقها، والتي بدورها تسمح للماء بالتسلل إلى الخارج. وبالتالي تحتاج النباتات إلى تحقيق التوازن بين امتصاص الكربون لبناء أوراق وسيقان وجذور جديدة، مع تقليل فقدان الماء في هذه العملية. وقد أدى ذلك إلى تكيفات متطورة سمحت للعديد من أنواع النباتات بغزو مجموعة من البيئات القاحلة.
أحد هذه التكيفات هو إغلاق الثغور قليلًا للسماح بثاني أكسيد الكربون. للدخول مع خروج كمية أقل من الماء. في ظل زيادة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، تكون النتيجة الإجمالية هي أن ثاني أكسيد الكربون؟ يزداد الامتصاص بينما لا يزداد استهلاك المياه. وهذا هو بالضبط ما وجدناه على نطاق عالمي في دراستنا الجديدة. في الواقع، وجدنا أن ارتفاع ثاني أكسيد الكربون؟ تتسبب هذه المستويات في أن تصبح نباتات العالم أكثر استخدامًا للمياه، في كل مكان تقريبًا، سواء في الأماكن الجافة أو الرطبة.
نقاط ساخنة للنمو
استخدمنا مزيجًا من تدفق المياه على نطاق المؤامرة والقياسات الجوية ، والأرصاد الساتلية لخواص الأوراق ، لتطوير واختبار نموذج كفاءة استخدام المياه الجديد. يتيح لنا النموذج الارتقاء من كفاءة استخدام مياه الأوراق في أي مكان في العالم إلى جميع أنحاء العالم.
لقد وجدنا أن الغابات الشمالية والاستوائية في جميع أنحاء العالم جيدة بشكل خاص في زيادة كفاءة استخدام المياه في النظام البيئي وامتصاص ثاني أكسيد الكربون. ويرجع ذلك في جزء كبير منه إلى ثاني أكسيد الكربون؟ تأثير التسميد وزيادة المساحة الكلية لسطح الورقة.
والأهم من ذلك، أن كلا النوعين من الغابات لهما أهمية حاسمة في الحد من ارتفاع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي؟ المستويات. الغابات الاستوائية سليمة يزيل المزيد من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي؟ من أي نوع آخر من الغابات ، والغابات الشمالية لأرض الكوكب في أقصى الشمال كميات هائلة من الكربون لا سيما في التربة العضوية.
وفي الوقت نفسه ، بالنسبة إلى النظم البيئية شبه القاحلة في العالم ، فإن زيادة مدخرات المياه هي صفقة كبيرة. وجدنا أن النظم الإيكولوجية الأسترالية ، على سبيل المثال ، تزيد من امتصاص الكربون ، وخاصة في السافانا الشمالية. قد لا يكون هذا الاتجاه ممكنًا بدون زيادة كفاءة استخدام المياه في النظام البيئي.
وقد أظهرت الدراسات السابقة أيضا كيف زيادة كفاءة المياه تخضير المناطق شبه القاحلة وربما قد ساهمت في زيادة في التقاط الكربون في الأنظمة الإيكولوجية شبه القاحلة في أستراليا وأفريقيا وأمريكا الجنوبية.
اتجاهات في كفاءة استخدام المياه عبر 1982-2011. CREDIT, مؤلف المنصوص
ليس كل الأخبار الجيدة
سيكون لهذه الاتجاهات نتائج إيجابية إلى حد كبير للنباتات والحيوانات (والبشر) التي تستهلكها. إن إنتاج الخشب والطاقة الحيوية ونمو المحاصيل ستكون (وستكون) أقل استهلاكا للمياه في ظل تغير المناخ مما ستكون عليه دون زيادة كفاءة استخدام المياه في الغطاء النباتي.
ولكن على الرغم من هذه الاتجاهات ، فإن ندرة المياه ستستمر مع ذلك في تقييد أحواض الكربون وإنتاج الغذاء والتنمية الاقتصادية والاجتماعية.
وقد اقترحت بعض الدراسات أن توفير المياه يمكن أن يؤدي أيضًا إلى زيادة الجريان السطحي وبالتالي زيادة توافر المياه. بالنسبة لأستراليا الجافة ، أكثر من النصف (64٪) من الأمطار التي تعود إلى الغلاف الجوي لا تمر عبر الغطاء النباتي ، ولكن من خلال التبخر المباشر للتربة. وهذا يقلل من الفائدة المحتملة من زيادة كفاءة استخدام الماء النباتي وإمكانية تدفق المزيد من المياه إلى الأنهار والخزانات. في الواقع ، أ دراسة حديثة تبين أنه بينما تخضر المناطق شبه القاحلة في أستراليا ، فإنها تستهلك أيضًا المزيد من المياه ، مما يتسبب في انخفاض تدفقات الأنهار بنسبة 24-28٪.
يؤكد بحثنا أن النباتات في جميع أنحاء العالم من المرجح أن تستفيد من هذه المدخرات المتزايدة للمياه. ومع ذلك ، فإن مسألة ما إذا كان هذا سيترجم إلى مزيد من توافر المياه للحفظ أو للاستهلاك البشري أقل وضوحا بكثير ، وربما تختلف على نطاق واسع من منطقة إلى أخرى.
حول المؤلف
Pep Canadell ، CSIRO عالم ، والمدير التنفيذي لمشروع الكربون العالمي ، كوكب الارض. فرانسيس تشيو ، عالم أبحاث رئيسي ، كوكب الارض. لي تشنغ ، زميلة أبحاث ما بعد الدكتوراه ، كوكب الارض. لو تشانغ ، كبير علماء الأبحاث الرئيسيين ، كوكب الارض، و Yingping وانج ، كبير علماء الأبحاث ، كوكب الارض
تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.
كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ
at سوق InnerSelf و Amazon
