Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Wzrost temperatury i ilość CO2 zdecydują o przetrwaniu lasów

Recommended Posts

Rośliny potrzebują dwutlenku węgla do przeprowadzania fotosyntezy. Zatem więcej dwutlenku węgla w atmosferze zwiększa wzrost roślin (mechanizm ten, o czym informowaliśmy, w tak prosty sposób działa jedynie w warunkach laboratoryjnych). Jednocześnie jednak więcej CO2 w atmosferze oznacza wyższą temperaturę, co może m.in. spowodować niedobory wody potrzebnej rośliną, ograniczać ich wzrost i zwiększać ryzyko usychania. Na łamach PNAS ukazał się właśnie artykuł, którego autorzy stwierdzają, że od poziomu CO2 czy ogólnego wzrostu temperatury ważniejszy dla roślin jest stosunek obu tych czynników.

Korzyścią, jaką lasy odnoszą ze zmiany klimatu, jest zwiększony poziom atmosferycznego CO2, dzięki czemu drzewa mogą zużywać mniej wody przy bardziej intensywnej fotosyntezie. Jednak problemem związanym ze zmianą klimatu są rosnące temperatury, które powodują, że drzewa zużywają więcej wody, a fotosynteza przebiega wolniej. Na podstawie realistycznego modelu fizjologii drzew zbadaliśmy wpływ tych przeciwstawnych sobie zjawisk, czytamy w artykule.

Z badań wynika, że niekorzystny wpływ wzrostu temperatury tylko do pewnej granicy będzie kompensowany przez wzrost stężenia dwutlenku węgla. Jeśli wzrost temperatury będzie szybszy niż wzrost CO2, a proporcje pomiędzy oboma zjawiskami przekroczą pewien poziom, lasy mogą sobie nie poradzić. Jak mówią naukowcy, istniały pewne różnice pomiędzy różnymi typami lasów, ale ogólny wpływ obserwowanych zjawisk był prawdziwy dla wszystkich lasów.

Wspomniana granica, powyżej której lasy przestaną sobie radzić, zależy od tego, jak szybko będą w stanie dostosować się do zmian klimatu. Niektóre gatunki drzew są w stanie zareagować fizycznymi zmianami na suszę czy inne stresory środowiskowe i dzięki nim zmaksymalizować wykorzystanie dostępnych zasobów. Drzewa te mogą na przykład zmienić kształt liści czy dostosować tempo fotosyntezy.

Autorzy badań przyjrzeli się wpływowi wzrostowi CO2 i temperatury na lasy w USA. Sprawdzili też, czy zdolności aklimatyzacyjne różnych gatunków drzew będą odgrywały tutaj rolę.

Okazało się, że jeśli lasy będą w stanie się zaaklimatyzować, to dodatkowa koncentracja CO2 na każdy 1 stopień wzrostu temperatury musi wynieść co najmniej 67 ppm, by drzewa nadal mogły rosnąć. Taki scenariusz rozwoju sytuacji przewiduje 71% modeli klimatycznych wykorzystanych na potrzeby obecnych badań. Jeśli zaś drzewom nie uda się zaaklimatyzować, to wzrost koncentracji CO2 musi wynieść co najmniej 89 ppm na każdy stopień. Taki scenariusz jest przewidywany przez nieco ponad połowę wykorzystanych modeli. To zaś oznacza, że wciąż istnieje olbrzymia niepewność co do tego, co stanie się z lasami.

Dodatkowym problemem jest fakt, że nawet jeśli wspomniany stosunek CO2 do temperatury wykroczy poza określoną granicę na jeden sezon lub podobnie krótki czas, drzewa mogą zacząć wymierać. Ponadto autorzy badań nie brali pod uwagę wzrostu temperatur na pasożyty drzew czy pożary lasów.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pomiędzy latem 2015 a wiosną 2016 roku między Alaską a Kalifornią ocean wyrzucił na brzeg około 62 000 martwych nurzyków zwyczajnych. Większość z nich wykazywała oznaki śmierci głodowej. Gdy naukowcy zaczęli temu przyglądać i ekstrapolowali liczbę martwych ptaków na cały obszar, stwierdzili, że we wspomnianym okresie musiało zginąć około miliona ptaków.
      Rodziło się więc pytanie, w jaki sposób milion ptaków mogło zginąć mniej więcej w tym samym czasie na przestrzeni 6000 kilometrów. I co było przyczyną ich śmierci, mówi John Piatt z US Geological Survey.
      Nurzyki ginęły już masowo w przeszłości, ale zjawisko to obserwowano tylko lokalnie i na mniejszą skalę. Tymczasem to, co zauważono w latach 2015-2016 było tym bardziej niezwykłe, że ptaki te są dobrze przystosowane do swojego środowiska. Potrafią głęboko nurkować by zdobywać ryby, będące głównym źródłem ich pożywienia.
      Po kilku latach badań ptaków, temperatury wody i danych z połowów Piatt i jego zespół doszli do wniosku, że nurzyki zabiła... wysoka temperatura wody i wywołana nią konkurencja ze strony innych drapieżników.
      Pomiędzy końcem roku 2013 a rokiem 2016 u zachodnich wybrzeży Ameryki Północnej woda miała rekordowo wysoką temperaturę. W takiej wodzie wiele zmiennocieplnych drapieżników, jak na przykład dorsz, muszą jeść więcej, by utrzymać prawidłową temperaturę ciała. Dorsze mają jednak nad nurzykami przewagę. Ptaki muszą bowiem zjeść każdego dnia pokarm o wadze odpowiadającej połowy masy ich ciała i giną po 3–5 dniach bez pożywienia. Tymczasem dorszowi wystarczy, że w ciągu dnia zje pożywienie o masie 1% masy jego ciała. Dorszom więc łatwiej się pożywić, ale gdy zjadają więcej ryb, mniej i pozostaje dla nurzyków, które są bardziej wrażliwe na niedostatki pokarmu.
      To jedyne logiczne wyjaśnienie śmierci tak wielu nurzyków na tak dużym obszarze w tak krótkim okresie. Tym bardziej, że Piatt wykluczył, iż śmierć ptaków spowodowały zakwity toksycznych glonów. Badania padłych ptaków wykazały bowiem, że ilość toksyn w ich organizmach jest niższa niż podczas wcześniejszych pomorów wywoływanych właśnie przez glony.
      Problem może stanowić to, że fale upałów i obszary gorącej wody mają pojawiać się coraz częściej. Już zresztą pojawiły się informacje wskazujące, na ponowne formowanie się gorącego bloba u zachodnich wybrzeży Ameryki Północnej. Ma on jednak znacznie mniejszy rozmiar, więc jego wpływ będzie też mniejszy.
      Piatt mówi, że nurzyki nie są zagrożone wyginięciem, ale populacja będzie odradzała się przez dziesięciolecia, gdyż proces ten będą spowalniały kolejne wydarzenia tego typu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Tegoroczna emisja gazów cieplarnianych będzie prawdopodobnie najwyższa w historii, uważają naukowcy. Pobity zostanie więc niechlubny ubiegłoroczny rekord.
      Specjaliści prognozują, że ludzkość – spalając paliwa kopalne – wypuści do atmosfery 36,8 miliarda ton dwutlenku węgla. Całkowita emisja antropogeniczna, włącznie z rolnictwem i przekształceniami ziemi na jego potrzeby, wyniesie prawdopodobnie 43,1 miliarda ton.
      Takie prognozy znalazły się w najnowszym raporcie organizacji Global Carbon Project. To międzynarodowe konsorcjum badawcze, które śledzi globalną emisję gazów cieplarnianych.
      Są też i dobre wiadomości. Specjaliści GCP prognozują też znaczące spowolnienie wzrostu emisji z paliw kopalnych. Jeszcze w 2018 emisja ze spalania węgla, ropy i gazu wzrosła o 2% w porównaniu z rokiem poprzednim. Tegoroczny wzrost emisji z tych źródeł nie powinien przekroczyć 0,6%.
      Część z tego spowolnienia spowodowana jest zmniejszającym się zużyciem węgla w USA, Europie oraz wolniejszym niż się spodziewano wzrostem jego użycia w innych częściach świata. Okazało się na przykład, że w USA ilość użytego węgla spadła aż o 10%. To znacznie więcej, niż prognozowano. Podobny spadek nastąpił też w Europie. Tymczasem w Indiach i Chinach doszło do dużych wzrostów konsumpcji węgla, ale wzrosty te były mniejsze niż w przeszłości.
      Wciąż jednak nie wiadomo, czy ten spadek użycia węgla będzie trendem długoterminowym. W ostatnich latach mieliśmy już do czynienia z kilkoma przypadkami nadmiernego optymizmu w związku z odchodzeniem od paliw kopalnych i za każdym razem okazywało się, że to krótkookresowe zjawisko. Na przykład w latach 2014–2016 emisja niemal przestała rosnąć, pojawiła się więc nadzieja, że ludzkość osiągnęła szczyt emisji i zacznie pompować do atmosfery coraz mniej gazów cieplarnianych. Jak wiemy, prognozy takie się nie sprawdziły.
      Z najnowszych opracowań wiemy, że jeśli ludzkość chce powstrzymać globalne ocieplenie na poziomie 2 stopni Celsjusza powyżej poziomu sprzed epoki przemysłowej, to w ciągu nadchodzącej dekady emisja CO2 musi spaść o 25%. Jeśli zaś spełniony ma być bardziej ambitny cel – 1,5 stopnia Celsjusza – to spadek emisji musiałby sięgnąć 55%.
      Dyrektor Global Carbon Project, Pep Canadell, mówi, że on i jego koledzy zgadzają się z wyrażoną przez ONZ opinią, iż koncentracja CO2 w atmosferze rośnie zbyt szybko, by można było zatrzymać wzrost temperatury na poziomie 1,5 stopnia Celsjusza. Mieliśmy kolejny rok wzrostu antropogenicznej koncentracji CO2. Czas najwyższy uznać, że każdy kolejny rok wzrostu oznacza, iż osiągnięcie założeń Porozumienia Paryskiego będzie znacznie trudniejsze.
      Przypomnijmy w tym miejscu, że niedawno Światowa Organizacja Meteorologiczne oznajmiła, iż tegoroczna średnia temperatura na Ziemi była o 1,1 stopnia Celsjusza wyższa, niż w czasach sprzed rewolucji przemysłowej. Po tym raporcie pojawiły się głosy, że bez drastycznych cięć emisji nie uda się zatrzymać ocieplenia przed osiągnięciem poziomu 3 stopni Celsjusza. Nie ma takiej możliwości, by beż olbrzymiego zmniejszenia emisji oraz wdrożenia masowych programów przechwytywania i składowania CO2 globalne ocieplenie pozostało na poziomie poniżej 3 stopni Celsjusza, mówi profesor Pete Strutton z Uniwersytetu Tasmanii.
      Dobrą wiadomością jest spadek emisji w USA. Pomimo głośnych wypowiedzi prezydenta Trumpa, który podkreśla rolę węgla, tegoroczna amerykańska emisji zmniejszyła się o 1,7%. Od 15 lat spada ona średnio o 1% rocznie. To w dużej mierze zasługa odchodzenia USA od węgla. Spadki mogłyby być jeszcze większe, gdyby nie rosnąca konsumpcja gazu. To zresztą trend widoczny na całym świecie. Od roku 2012 gaz staje się coraz ważniejszym źródłem emisji CO2. Z raportu GCP dowiadujemy się, że w bieżącym roku globalna emisja ze spalania węgla zmniejszy się o 0,9%, a wzrosną emisje ze spalania ropy (+0,9%) i gazu (+2,6%).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Każda z ostatnich 4 dekad była cieplejsza od poprzedniej, a obecna najprawdopodobniej nie będzie wyjątkiem, wynika z ostatniego raportu Światowej Organizacji Meteorologicznej (WMO). Oświadczyła ona, że lata 2010–2019 „prawie na pewno” będą najgorętszą dekadą znaną ludzkości. Co więcej, rok 2019 będzie drugim lub trzecim najgorętszym rokiem od 1850 roku.
      Z raportu WMO dowiadujemy się, że oceany mają najwyższą temperaturę zanotowaną przez człowieka i są o 26% bardziej zakwaszone niż na początku epoki przemysłowej. We wrześniu i październiku bieżącego roku zasięg morskiego lodu w Arktyce był rekordowo mały, a w Antarktyce zanotowano kilka tego typu rekordów w ciągu roku.
      Średnie tegoroczne temperatury były dotychczas o 1,1 stopnia Celsjusza wyższe niż średnia z lat 1850–1900, a bieżący rok może być najgorętszym rokiem w historii, w którym nie wystąpiło zjawisko El Niño.
      Pomimo głośnych deklaracji, ludzkość emituje coraz więcej węgla, a jego koncentracja w atmosferze bije kolejne rekordy. Średnia koncentracja dwutlenku węgla wynosiła w październiku 408,53 ppm, czyli była o 2,53 ppm wyższa niż średnia w październiku ubiegłego roku. Jednocześnie, w związku z utratą w Arktyce 329 miliardów ton lodu, październikowy poziom oceanów był rekordowo wysoki.
      WMO zauważa również, że w pierwszej połowie bieżącego roku zmiany klimatyczne zmusiły ponad 10 milionów osób do przesiedlenia się, a do końca bieżącego roku liczba ta może sięgnąć 22 milionów. Coraz częściej dochodzi do „upałów stulecia” i „powodzi stulecia”. Od Bahamów poprzez Japonię i Mozambik mieliśmy do czynienia z potężnymi tropikalnymi cyklonami, a wielkie pożary wybuchały od Arktyki po Australię, czytamy w raporcie.
      Wiele wskazuje na to, ludzkość nie powstrzyma globalnego ocieplenia na założonym poziomie 1,5 stopnia Celsjusza w porównaniu z okresem sprzed epoki przemysłowej. By tego dokonać do roku 2030 powinniśmy każdego roku zmniejszać emisję CO2 o 7,6%. Tymczasem wciąż ona rośnie. Częściowo dlatego, że paliwa kopalne są subsydiowane, a w skali świata różnego rodzaju dopłaty do węgla i ropy naftowej mogą sięgać nawet 600 miliardów dolarów rocznie.
      Wciąż wykorzystujemy atmosferę jako miejsce, do którego pozbywamy się odpadów, mówi Joeri Rogelj, wykładowca w Imperial College London. Nawet jeśli wszystkie kraje dotrzymałyby wszystkich założeń Porozumienia Paryskiego, nie możemy być pewni, czy uchroniłoby to klimat przed ociepleniem się do roku 2100 o 3 stopnie ponad poziom sprzed epoki przemysłowej. Nie ma żadnych oznak spowolnienia globalnego ocieplenia. Jeśli zaś nadal będziemy postępowali tak, jak obecnie, to może być ono nawet wyższe niż zakładane, stwierdza sekretarz generalny WMO, Petteri Taalas.
      Nie ulega żadnej wątpliwości, że dotychczasowe ocieplenie o 1,1 stopnia Celsjusza to skutek spalania paliw kopalnych, dodaje Friderike Otto, zastępca dyrektora Environmental Change Institute na Uniwersytecie Oksfordzkim.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Żyjące w glebie skąposzczety, np. dżdżownice, to jedne z najważniejszych, a jednocześnie najmniej zauważanych, zwierząt na Ziemi. Spulchniają one i użyźniają glebę, prowadzą recykling składników odżywczych, dzięki nim woda i powietrze mogą sięgać większych głębokości. Bez pierścienic gleba byłaby w znacznie gorszym stanie, a jej produktywność by spadła.
      Teraz po raz pierwszy w historii stworzono mapę występowania tych zwierząt. W pracach brało udział ponad 140 naukowców, którzy w 6900 miejscach na świecie sprawdzili glebę i skatalogowali w niej setki gatunków.
      Mamy tutaj pierwszy globalny obraz występowania jednej z najważniejszych grup zwierząt, mówi Stefan Scheu z Uniwersytetu w Gottingen. Uczony, który nie brał udziału w badaniach, mówi, że dzięki tej wiedzy możliwe będzie opracowanie planu ochrony ekosystemu z uwzględnieniem zwierząt żyjących zarówno w gruncie jak i ponad nim.
      Już w XIX wieku naukowcy skatalogowali wiele zwierząt i roślin żyjących na Ziemi. Jednak nie dotyczyło to organizmów żyjących w glebie. Przez długi czas nie wiedzieliśmy, gdzie i jakie gatunki żyją, mówi ekolog gleby, Noah Fierer z University of Colorado w Boulder.
      Stworzenie mapy skąposzczetów zamieszkujących glebę do pomysł Helen Philips i jej kolegów z Niemieckiego Centrum Badań nad Bioróżnorodnością w Lipsku. Skontaktowali się oni ze specjalistami w tej dziedzinie i poprosili o przesłanie danych. Odpowiedziało 141 naukowców, którzy dostarczyli danych z ponad 6900 miejsc w 57 krajach. Dostaliśmy trzykrotnie więcej danych niż się spodziewałam, mówi Philips.
      Do tworzenia mapy wykorzystano modelowanie komputerowe i tutaj naukowców czekało spore zaskoczenie. Okazało się bowiem, że czynnikiem decydującym o tym, jak dobrze radzi sobie populacja skąposzczetów w glebie są temperatury i opady, a nie – jak sądzono – rodzaj gleby. Uczonych zaskoczyło, jak mały wpływ na populację miała gleba, w której zwierzęta żyją. Badania pokazują, że zmiany klimatu będą miały poważne konsekwencje również dla zwierząt żyjących pod ziemią.
      Zaskakujący był też rozkład gatunków. O ile flora i fauna na powierzchni naszej planety wykazuje największe zróżnicowanie w tropikach, to – przynajmniej w skali lokalnej – życie podziemne wygląda inaczej. Gleby Europy, północno-wschodnich USA, południowego krańca Ameryki Południowej oraz południowe regiony Nowej Zelandii i Australii mają na danym obszarze więcej gatunków podziemnych skąposzczetów niż tropiki. Występuje tam też więcej osobników. Modelowanie wykazało, że na każdy metr kwadratowy gleby w strefach umiarkowanych przypada do 150 takich organizmów, a w tropikach jest to zaledwie 5 sztuk.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niezwykłe wzorce pogodowe w górnych warstwach atmosfery nad Antarktyką znacząco zmniejszyły utratę ozonu powodując, że w ostatnim czasie dziura ozonowa była najmniejsza od czasu rozpoczęcia jej obserwowania w roku 1982, poinformowali naukowcy z NOAA i NASA.
      Największą tegoroczną powierzchnię dziura ozonowa osiągnęła 8 września, kiedy to obejmowała 16,4 miliona kilometrów kwadratowych. Później skurczyła się do 10 milionów km2 i tak już pozostało. Zwykle dziura ozonowa rozrasta się do niemal 21 milionów kilometrów kwadratowych i utrzymuje taką wielkość jeszcze na początku października.
      To świetna wiadomość dla ozonu na półkuli południowej. Musimy jednak pamiętać, że to, co obserwujemy, to skutek wyższych temperatur w stratosferze, a nie oznaka szybkiego odradzania się ozonu, mówi Paul Newman z Goddard Space Flight Center.
      Dziura ozonowa formuje się nad Antarktyką późną zimą, gdy wskutek promieniowania słonecznego w atmosferze rozpoczynają się reakcje pozbawiające ją ozonu. W reakcjach tych biorą udział wyemitowane przez człowieka aktywne formy związków chloru i bromu. Reakcja odpowiedzialne za niszczenie ozonu zachodzą na powierzchni chmur tworzących się w zimnych warstwach stratosfery. Gdy jest cieplej, formuje się mniej chmur, które są ponadto nietrwałe, dzięki czemu proces niszczenia ozonu jest mniej intensywny.
      Dziura ozonowa jest monitorowana za pomocą satelitów i balonów stratosferycznych. W tym roku podczas pomiarów ozonu nad Biegunem Południowym nie znaleziono żadnej części atmosfery, która byłaby całkowicie pozbawiona ozonu, mówi Bryan Johnson z Earth System Research Laboratory.
      W bieżącym roku po raz trzeci od niemal 40 lat zdarzyło się tak, że wyższe temperatury w stratosferze ograniczyły rozmiary dziury ozonowej. Dwa podobne takie wydarzenia miały miejsce w roku 1988 i 2002. To rzadki przypadek, który wciąż staramy się zrozumieć. Gdyby nie było tego ocieplenia, prawdopodobnie obserwowalibyśmy typową dziurę ozonową, mówi Susan Strahan z Universities Space Research Association. Naukowcy dotychczas nie znaleźli żadnego związku pomiędzy tymi trzema wydarzeniami, a zmianami klimatu.
      Warstwa ozonowa nad Antarktyką zaczęła powoli zmniejszać się w latach 70., a na początku lat 80. zaczęto rejestrować duże ubytki ozonu. W 1985 roku naukowcy z British Antarctic Survey odkryli dziurę ozonową, którą potwierdził później satelita NASA.
      W 1987 roku podpisano Protokół montrealski, który wszedł w życie w roku 1989. W jego ramach państwa zobowiązały się stopniowo ograniczać, a w końcu zaprzestać produkcji substancji niszczących warstwę ozonową. Protokół ten okazał się najbardziej skuteczną globalną umową w historii. Podpisało go 196 państw oraz Unia Europejska. Szczyt produkcji związków niszczących warstwę ozonową przypadł na rok 2000. Wtedy też dziura ozonowa była największa i sięgnęła niemal 30 milionów km2. Od tamtej pory się zmniejsza. Naukowcy oceniają, że do roku 2070 poziom ozonu nad Antarktyką powinien powrócić do poziomu z roku 1980.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...