Puszcza Amazońska na skraju przepaści
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Korony drzew lasów tropikalnych mogą znajdować się blisko granicy swojej wytrzymałości na wzrost temperatur, ostrzega międzynarodowy zespół naukowy. Uczeni połączyli dane pochodzące z instrumentów znajdujących się na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej z eksperymentami przeprowadzanymi w lasach tropikalnych. Okazało się, że niewielki odsetek liści w lasach tropikalnych już osiąga, a momentami przekracza, graniczną temperaturę, poza którą liście nie są w stanie funkcjonować.
Badania sugerują, że jeśli globalne ocieplenie będzie postępowało, może dojść do zamierania koron drzew w lasach tropikalnych.
Doktor Sophie Fauset z University of Plymouth i jej zespół oceniali temperaturę liści w lasach rozsianych od Wielkiej Brytanii, przez Brazylię i Chiny, po zachodnią Afrykę. Okazało się, że w brazylijskich górach niektóre z liści mogą być aż o 18 stopni cieplejsze niż temperatura powietrza. Drzewa są kluczowym elementem reakcji planety na zmiany klimatu, a lasy tropikalne to ekosystemy o bogatej bioróżnorodności, które regulują klimat Ziemi. Jeśli zostaną zniszczone w wyniku wzrostu temperatury, stracimy główną linię obrony i ograniczymy zdolność środowiska do naturalnego do obrony przed wpływem ludzi na klimat. Inne badania, w których brałam udział, wykazały, że zdolność drzew do pochłaniania dwutlenku węgla spada w temperaturach powyżej 32 stopni Celsjusza. Jeśli nie zrobimy więcej, by uniknąć zmian klimatu, konsekwencje mogą być naprawdę poważne, mówi uczona.
Temperatura krytyczna, powyżej której liście przestają funkcjonować, wynosi 46,7 stopnia Celsjusza. Z pomiarów wynika, że obecnie w południe temperatury liści w lasach tropikalnych wynoszą 34 stopnie Celsjusza, a bywają długie okresy, gdy przekraczają 40 stopni.
Naukowcy oszacowali też, jaki odsetek liści może przekroczyć krytyczną temperaturę przy wzroście średniej temperatury powietrza o 2, 3 i 4 stopnie Celsjusza. W tym celu przeprowadzili eksperymenty w lasach Brazylii, Portoryko i Australii. Eksperymenty wykazały, że przy wzroście temperatury powietrza temperatura liści zwiększa się nieliniowo. W najgorszym scenariuszu, przy zwiększeniu globalnej temperatury o 4 stopnie Celsjusza, temperatura krytyczna została przekroczona w 1,3% przypadków. W 11% wyniosła ponad 43,5 stopnia, a w 0,3% - ponad 49,9 stopnia.
Podsumowując swoje badania naukowcy doszli do wniosku, że lasy tropikalne mogą wytrzymać wzrost temperatury o 3,9 stopnia ± 0,5 stopnia zanim ich funkcje metaboliczne zostaną zaburzone. Nie wiemy jednak, na ile są one elastyczne i jak zamieranie nawet stosunkowo niewielkiego odsetka liści wpłynie na zdolność drzew do chłodzenia się. Nie wiemy też, jak szybko możemy zbliżać się do punktu krytycznego. Od kilku dekad średni wzrost temperatur jest wyraźnie szybszy niż wcześniej. Dużo zależy zaś od tego, jak będzie on postępował w samych tropikach.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Pierwsze wnioski z zaplanowanego na 100 lat projektu badawczego dowodzą, że zalesianie różnymi gatunkami drzew znacznie zwiększa szanse powodzenia wysiłków na rzecz odnowy lasu. W piśmie Restoration Ecology ukazały się wyniki badań prowadzonych od 10 lat w ramach programu BiodiversiTREE. To zaplanowany na 100 lat projekt zalesiania na dużą skalę, w ramach którego bada się wpływ różnych strategii sadzenia drzew na młode drzewa oraz na funkcjonowanie ekosystemu.
Lasy są ekosystemami naturalnie zróżnicowanymi. Rośnie w nich wiele różnych gatunków drzew. Przynosi to lasom i ekosystemowi olbrzymie korzyści. Dzięki różnorodności lasy zyskują odporność na szkodniki i choroby, są bardziej odporne na zmiany klimatu, zapewniają schronienie większej liczbie zwierząt. Jednak to, co często robią zarządcy lasów, jest przeciwieństwem tego, co robi natura. Sadzą olbrzymie monokultury – zwane przez przeciwników takiego postępowania „plantacjami desek” – w których dominuje jeden gatunek. Monokultury takie, nie dość, że nie występują korzyści wynikające ze zróżnicowania, drzewa są słabsze i częściej giną.
W setkach artykułów naukowych możemy przeczytać, że zróżnicowanie drzew poprawia funkcjonowanie ekosystemu, a co za tym idzie, powinno też poprawiać jakość samych drzew i szanse na ich przeżycie. Niewiele jednak prowadzono długoterminowych eksperymentów, by zweryfikować te tezy.
W 2013 roku naukowcy i wspomagający ich ochotnicy rozpoczęli projekt BiodiversiTREE, w ramach którego zasadzili 20 000 drzew na byłym terenie rolniczym w pobliżu Chesapeake Bay. W niektórych miejscach zasadzono drzewa tylko jednego gatunku, a innych zaś 4 lub 12 gatunków. Przez pierwsze trzy lata projektu 8000 z tych drzew było poddanych corocznemu monitoringowi, a od 2016 roku są one monitorowane co 2-3 lata. Po 10 latach badań uczeni zebrali pierwsze wnioski ze swoich badań.
Wynika z nich, że tam, gdzie posadzono więcej niż 1 gatunek drzew, sadzonki lepiej się przyjmowały i lepiej sobie radziły. Nawet zasadzenie 4 gatunków zamiast jednego znacząco zmniejszyło śmiertelność sadzonek, co pokazuje, że już niewielka zmienność gatunkowa ma wielki wpływ na sukces zalesiania, mówi główna autorka badań, Rachel King ze Smithsonian Environmental Research Center.
Już wcześniejsze badania pokazywały, że monokultury są nieprzewidywalne i niestabilne. Mogą dobrze się rozwijać i nagle załamywać. I widać to też w badaniach BiodiversiTREE. O ile bowiem 99% zasadzonych w monokulturze jaworów ma się dobrze, to z monokultury orzesznika przetrwało 21% drzew. Ogólnie rzecz biorąc, monokultury wykazują się dwukrotnie większą zmiennością pod względem szans na przetrwanie niż drzewa sadzone w zróżnicowanym środowisku.
Lasy są domem dla olbrzymiej liczby gatunków zwierząt, zapewniają też byt milionom ludzi. Mogą być również jednym z najważniejszych narzędzi w walce ze zmianami klimatu. W samych Stanach Zjednoczonych tereny, na których można by zasadzić lasy obejmują 60 milionów hektarów. To dwukrotnie więcej niż powierzchnia Polski. Lasy o takiej powierzchni pochłaniałyby rocznie ok. 535 milionów ton CO2, zatem tyle, ile emisja ze 116 milionów samochodów.
Samo sadzenie drzew nie rozwiąże problemu zmian klimatu, ale odpowiednio przeprowadzone może być ważnym naturalnym narzędziem w walce z nimi. Jeśli już chcemy inwestować w zalesianie, ważne jest, by nowe obszary leśne składały się z różnych rodzimych gatunków drzew, mówi Susan Cook-Patton z The Nature Conservancy.
Chesapeake Bay to największe w USA i trzecie największe na świecie estuarium. W przeszłości było jednym z najbardziej produktywnych światowych estuariów. Jednak działalność człowieka, taka jak intensywne nawożenie pól, zagroziła temu obszarowi. Obecnie prowadzi się tam liczne projekty zalesiania, które pomagają chronić i odnawiać wodę i glebę.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wysiłki zmierzające do odbudowy terenów leśnych skupiają się głównie na jednym elemencie – drzewach. Zalesianie polega głównie na ich sadzeniu. Międzynarodowy zespół naukowy, składający się ze specjalistów z Instytutu Zachowania Zwierząt im. Maxa Plancka, Yale School of the Environment, New York Botanical Garden i Smithsonian Tropical Research Institute informuje, że brak tutaj innego niezwykle istotnego elementu, czyli zwierząt.
Naukowcy przeprowadzili unikatowe badania w Panamie, analizując to, co dzieje się na wylesionych terenach, które zostały następnie przez człowieka porzucone i pozostawione samym sobie. Były to tereny, które porzucono 20-100 lat temu, na których dochodziło do spontanicznego odradzania się lasu. Okazało się, że dzięki obecności zwierząt w ciągu zaledwie 40–70 lat samoistnie dochodziło do odnowienia składu gatunkowego i bioróżnorodności drzew do poziomu sprzed wycięcia lasu.
Zwierzęta są naszymi największymi sprzymierzeńcami w odbudowie lasów. To pokazuje, że zalesianie powinno polegać na czymś więcej niż tylko sadzeniu drzew, mówi Daisy Dent z Instytutu Maxa Plancka. Z badań wynika, że bardzo istotnym elementem udanego odtwarzania lasu jest sadzenie drzew w pobliżu starego już istniejącego lasu i ograniczenie polowań. To zachęca zwierzęta do kolonizacji nowych terenów leśnych, co ułatwia odtworzenie lasu.
Zwierzęta odbudowują las poprzez roznoszenie nasion. Na obszarach tropikalnych to zwierzęta odpowiadają za rozprzestrzenianie się ponad 80% gatunków roślin. Mimo to odtwarzanie lasów polega wyłącznie na sadzeniu drzew, a nie na odtworzeniu prawidłowych interakcji pomiędzy zwierzętami a roślinami. Stwierdzenie, w jaki sposób zwierzęta przyczyniają się do odbudowy lasów jest niezwykle trudne, gdyż trzeba mieć dokładne informacje o diecie zwierząt, mówi Sergio Estrada-Villega z kolumbijskiego Universidad del Rosario.
Unikalną okazję do takich badań stwarza las w Barro Colorado Nature Monument leżący przy Kanale Panamskim. To jeden z najlepiej zbadanych lasów tropikalnych na świecie. Pracowało tam wiele pokoleń specjalistów, którzy dokumentowali interakcje pomiędzy roślinami a zwierzętami.
Teraz międzynarodowy zespół naukowy przeanalizował wszystkie dostępne dane, by określić proporcje różnych roślin rozsiewanych przez cztery grupy zwierząt – nielotne ssaki, małe ptaki, duże ptaki oraz nietoperze – oraz sprawdzić, jak proporcje te zmieniały się na przestrzeni ponad 100 lat. To najszerzej przeprowadzone badania tego typu. Większość takich badań skupia się bowiem na pierwszych 30 latach odradzania się lasu.
Dowiadujemy się zatem, że w regeneracji młodego lasu udział biorą małe ptaki. Ale wraz z upływem czasu rośnie rola dużych ptaków. Jednak przez cały okres wzrostu lasu najważniejszą rolę – i to było dużym zaskoczeniem – odgrywały ssaki nielotne. To coś niezwykłego w lesie odradzającym się po działalności rolniczej. Prawdopodobnie istnienie obok starszego lasu oraz ograniczenie polowań pozwala ssakom na zwiększenie swojej liczebności oraz na przenoszenie nasion pomiędzy starym a nowym lasem, mówi Dent.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dotychczas żyliśmy w przeświadczeniu, że po pożarach lasy się odrodzą, mówi Camille Stevens-Rumann z Colorado State University, która specjalizuje się w badaniu odradzania się środowiska naturalnego po różnego typu zaburzeniach. Od kilka lat uczona obserwuje jednak, że coraz częściej lasy nie odrastają.
Stevens-Rumann wie, że w niektórych częściach świata, jak np. na zachodzie Ameryki Północnej, pożary są potrzebne, by zginęły mniejsze drzewa, robiąc miejsce dla innych. Inne gatunki potrzebują pożarów, by uwolnić nasiona. Jednak w 2013 roku uczona zauważyła pewne niepokojące zjawisko, a przeprowadzona przez nią analiza w różnych miejscach Gór Skalistych potwierdziła jej podejrzenia – około 30% lasów, które spłonęło od roku 2000 nie zaczęło się odradzać. Miejsce drzew zajmują krzewy.
Kolejne badania potwierdzają te spostrzeżenia. Wszystko wskazuje na to, że nadchodzi koniec lasów, jakie znamy. Na przykład Parks, Dobrowski, Shaw i Miller (2019) stwierdzają, że w wyniku zmian klimatu do roku 2050 w Górach Skalistych może nie odrodzić się 15% lasów pochłoniętych przez pożary. Z kolei międzynarodowy zespół naukowy doszedł w ubiegłym roku do wniosku, że roku 2100 w kanadyjskiej prowincji Alberta może zniknąć połowa lasów. Taki sam los może spotkać 30% lasów w południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych.
Teraz jest dobry czas, by zwiedzić nasze parki narodowe z ich wielkimi drzewami. To jak zwiedzanie Glacier National Park, możliwość zobaczenia lodowców zanim znikną, mówi Nate McDowell z Pacific Northwest National Laboratory, który twierdzi, że w ciągu najbliższych 3 dekad z południowego-zachodu USA zniknie ponad połowa drzew iglastych.
Podobne zjawisko obserwuje się w Amazonii, lasy na Syberii muszą sobie radzić z coraz wyższymi temperaturami. Mniej narażone są obecnie lasy w strefie umiarkowanej w Europie, ale i one wykazują pierwsze niepokojące objawy. Niewykluczone, że za około 20 lat i polskie lasy będą przeżywały podobne problemy.
Jak podkreślają specjaliści, lasy nie znikną w ogóle. Przejdą one znaczące zmiany. Na wielu obszarach znikną występujące tam obecnie gatunki.
O możliwości masowego wymierania drzew wspomina się już w pierwszym raporcie IPCC z 1990 roku. Scenariusz ten zaczyna się sprawdzać, a obecnie wielu specjalistów najbardziej martwi się drzewami w Kalifornii.
Od 2010 roku w parkach narodowych Kalifornii zginęło 129 milionów drzew. Na południu gór Sierra Nevada zniknęła niemal połowa lasów. Naukowcy na całym świecie stwierdzają, że w niektórych miejscach stref umiarkowanej i tropikalnej wymieranie drzew jest obecnie co najmniej 2-krotnie szybsze niż kilka dekad temu. W Amazonii wydłużyła się pora sucha, w niektórych miejscach doszło do zmniejszenia opadów. To zaś powoduje, że wymierają drzewa lubiące wilgoć, a dobrze radzą sobie te, które wolą bardziej suchy klimat. Niektórzy naukowcy obawiają się, że w wyniku zmian klimatu i wycinaniu drzew, dojdzie do załamania dużych połaci lasów deszczowych i zamiany ich w sawanny.
W środkowej Syberii obserwuje się szybkie wymieranie drzew iglastych. Borealny las iglasty się rozpada. Pytanie, co go zastąpi, zastanawia się profesor Dennis Murray z kanadyjskiego Trent University.
Niepokojące sygnały nadchodzą też z Europy. W 2018 roku wysokie temperatury i brak opadów spowodowały masową śmierć wielu gatunków drzew. Rząd Niemiec informował, że ponownie zalesić trzeba około 2500 km2 lasów. To było niespodziewane wydarzenie, do którego doszło w klimacie umiarkowanym, gdzie nikt się tego nie spodziewał.
Specjaliści, którzy zajmują się badaniem drzew i lasów są też sceptyczni wobec planów masowego sadzenia drzew, które mają pochłaniać dwutlenek węgla. Takie plany mogą nie wypalić z jednej prostej przyczyny: warunki środowiskowe zmieniły się na tyle, iż drzewa te nie wyrosną.
Faktem jest też, że niektóre gatunki wymierają w jednych miejscach, ale zmieniają swoje zasięgi, przenosząc się bardziej na północ i wyżej, gdzie w przeszłości było dla nich zbyt chłodno. Jednak problem w tym, że wzrost drzew, powstanie ekosystemu leśnego wymaga setek lat. W tak szybko zmieniających się warunkach jak obecnie, nie ma na to czasu.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W opuszczonym kamieniołomie w pobliżu miejscowości Cairo w stanie Nowy Jork odkryto pozostałości najstarszego znanego nam lasu. W skałach liczących sobie 385 milionów lat znaleziono skamieniały system korzeniowy dziesiątków drzew. Pojawienie się lasów to punkt zwrotny w historii naszej planety. Gdy pojawiły się drzewa z ich rozległym systemem korzeniowym, zaczęły one pobierać z atmosfery dwutlenek węgla i zamknęły go w glebie, radykalnie zmieniając klimat.
Christopher Berry z Cardiff University, jeden z odkrywców skamieniałości, mówi, że to wyjątkowe miejsce. On i jego koledzy zwrócili na nie uwagę w 2009 roku i od tamtej pory analizują znalezione tam skamieniałości. Niektóre z korzeni mają 15 centymetrów średnicy i rozciągają się na 11 metrów od miejsca, w którym niegdyś stały drzewa.
Wszystko wskazuje na to, że korzenie należą do drzew z rodzaju Archeopteris. Ich liście i korzenie były w nieco podobne do korzeni i liści współczesnych drzew. Nie wiadomo, kiedy drzewa ewoluowały do formy dzisiejszej. Wiadomo natomiast, że dotychczas najstarsi znani przedstawiciele tego rodzaju pochodzili sprzed nie więcej niż 365 milionów lat.
Patricia Gensel, paleobotanik z University of North Carolina zauważa, że jeszcze do niedawna nie sądzono, by drzewa o tak rozległych i złożonych systemach korzeniowych pojawiły się tak wcześnie.
Naukowcy zwracają uwagę, jak wielką rolę odegrały drzewa w historii planety. Ich korzenie sięgały głęboko w glebę, kruszyły skały, co rozpoczynało dodatkowy proces wycofywania węgla z atmosfery i zamieniania go w jony węglanowe w wodzie gruntowej. Dzięki nim powstały wapienie. Drzewa wycofały też z atmosfery dwutlenek węgla i umożliwiły powstanie takie atmosfery, jaką znamy obecnie. Poziom CO2 w atmosferze znacznie spadł po pojawieniu się lasów. Jeszcze kilkadziesiąt milionów lat wcześniej był on 10–15 razy wyższy niż obecnie.
Niektórzy badacze uważają, że to właśnie dzięki zmniejszeniu ilości dwutlenku węgla w atmosferze mogło pojawić się tam więcej tlenu. Mniej więcej 300 milionów lat temu w atmosferze było około 35% tlenu. To zaś doprowadziło do pojawienia się gigantyczny owadów, a rozpiętość skrzydeł niektórych z nich sięgała 70 centymetrów. Lasy, które pojawiły się w ciągu kolejnych kilkudziesięciu milionów lat utworzyły pokłady węgla, który umożliwił człowiekowi rozpoczęcie epoki przemysłowej.
Las w Cairo jest też wyjątkowy pod innym względem. Od 2010 roku Berry i jego koledzy prowadzą badania nad odkrytymi w XIX wieku skamieniałościami lasu z miejscowości Gilboa w stanie Nowy Jork. Znajdują się one około 40 kilometrów od Cairo. Las ten, którego najstarsze drzewa pochodzą sprzed 282 milionów lat, ma jednak bardziej prymitywny system korzeniowy, który nie sięgał tak głęboko i nie kruszył skał. Nie miał bowiem zdrewniałych korzeni. To zaś oznacza, że las w Cairo odegrał ważną rolę w historii planety. Tego typu drzewa z liśćmi dającymi cień i rozległym systemem korzeniowym to coś nowoczesnego, coś, czego wcześniej nie było, mówi Berry.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.