Дерева беруть вуглець з атмосфери і зберігають його - поки вони не загинуть. alsamua / shutterstock

Оскільки світ потеплішає, а атмосфера дедалі більше запліднюється вуглекислим газом, дерева ростуть все швидше. Але вони також вмирають молодшими - і загалом ліси світу можуть втрачати здатність зберігати вуглець. Це ключовий висновок нашого нового дослідження, опублікованого в журналі Природа зв'язку.

У світі без людей ліси існували б у рівновазі, забираючи з атмосфери приблизно стільки ж вуглецю, скільки втрачають. Однак люди порушили цю рівновагу, спалюючи викопне паливо. В результаті атмосферний CO? рівні підвищилися, що призвело до підвищення температури та росту рослин. Ці зміни стимулювали зростання дерев протягом останніх десятиліть, навіть у неушкоджених, «Старовинні» ліси які не зазнавали останніх людських порушень. Це, в свою чергу, дозволило лісам забирати більше вуглецю, ніж вони виділяють, що призводить до великих чистих накопичень - те, що часто називають "поглиначем вуглецю".

Науковці Землі, такі як ми, часто задаються питанням, як довго ліси можуть залишатися раковиною. Додатковий CO? принесе користь деревам всюди, а підвищення температури допоможе їм рости в холодніших регіонах. Тож можна очікувати, що ліси й надалі поглинатимуть більшу частину наших викидів вуглецю – і це саме те, що більшість моделі земної системи передбачити

Мертві дерева, як це в Перу, при гнитті викидають вуглець назад в атмосферу. Роел Брієнен, Автор надано

Однак можливі зміни тривалості життя дерев можуть створити гайковий ключ. Кілька років тому під час навчання старовинні амазонські лісими відзначили, що початкове зростання приросту супроводжувалось збільшенням смертності дерев. Ми висунули гіпотезу, що це могло бути пов’язано з більш швидким зростанням, що зменшує час життя дерев. Якщо це правда, це означає, що прогнози щодо продовження поглинання вуглецю, можливо, були надто оптимістичними, оскільки вони не враховували компроміси між зростанням та довголіттям. Наші нові висновки забезпечують докази цієї гіпотези.

Для вивчення взаємозв'язку між ростом дерев та тривалістю життя ми використовували записи кільця дерев. Ширина кожного кільця говорить нам, як швидко зростало дерево, тоді як підрахунок кілець дає інформацію про вік і дозволяє оцінити його максимальну тривалість життя. Ми проаналізували понад 210,000 80 окремих записів кільця дерев, що належать до понад XNUMX різних видів з усього світу. Це велике починання стало можливим завдяки багаторічній роботі дендрохронологів (спеціалістів з кільцевих дерев) з усього світу, які зробили свої дані загальнодоступними.

Заєць і черепаха

Наш аналіз показує, що дерева, які швидко ростуть, гинуть молодими. Давно відомо, що швидше зростаючі види живуть коротше. Наприклад, дерево бальса швидко росте до 20 і більше метрів, але проживе лише кілька десятиліть, тоді як деякі щетинисті сосни ростуть повільно і стабільно майже 5,000 років.

Ми виявили, що це справедливо не тільки при порівнянні різних видів, але і в межах дерев одного виду. Було несподіванкою виявити, що цей компроміс відбувається майже у всіх типах дерев та екосистем, від тропічних лісів із закритими кронами до витривалих дерев, які хоробрі в арктичних регіонах. Очікується, що повільно зростаючий бук буде жити на кілька десятиліть довше, ніж його швидкозростаючі родичі. Це дуже схоже на історію про зайця та черепаху - найдовше живуть повільні, але стабільно зростаючі дерева.

Для того, щоб вивчити наслідки цього, ми порівняли, скільки вуглецю буде накопичено під двома моделями моделювання дерев. Одне моделювання включало цей компроміс «швидко рости, померти молодим», а друге використовувало модель, в якій дерева жили однаково довго, незалежно від темпів їх зростання. Ми виявили, що дерева, які швидше зростають і гинуть молодшими, спочатку спричинили загальний рівень біомаси, але це також збільшило смертність дерев через кілька десятиліть.

Тому врешті-решт ліс знову починає втрачати біомасу і повертатися до того самого рівня, що і спочатку, але з швидше зростаючими та короткоживучими деревами. Наші моделі показують, що швидший ріст призводить до швидшої загибелі дерев, без реального довгострокового збільшення накопичення вуглецю. Деякі дослідники прогнозували це давно, а наші результати підтверджують їх прогнозування.

Ці модельні прогнози не лише узгоджуються із спостережуваними змінами в динаміка лісів в Амазонці але також з недавнім дослідженням, що повідомляє збільшення смерті дерев по всьому світу.

Чому рок-зірки вмирають молодими?

Інтригуюче питання полягає в тому, чому швидкозростаючі дерева, “скельні зірки” лісу, живуть набагато коротше життя. У нас поки немає остаточної відповіді, але ми розглянули деякі потенційні механізми. Наприклад, може бути так, що більш високі температури та інші зміни навколишнього середовища, що стимулюють швидший ріст, також зменшують тривалість життя дерев. Однак ми виявляємо, що скорочення тривалості життя є результатом самого швидшого зростання.

Одна проста гіпотеза полягає в тому, що дерева гинуть, коли вони досягають певного максимального потенційного розміру, і чим швидше дерево досягає цього розміру, тим молодше воно вмирає. Інші можливі пояснення полягають у тому, що дерева, що швидко ростуть, просто роблять дешевшу деревину (з точки зору витрат енергії), інвестують менше ресурсів у боротьбу з хворобами та нападами комах або є більш уразливими до посухи. Якою б не була причина, цей механізм потрібно включити в наукові моделі, якщо ми хочемо зробити реалістичні прогнози щодо майбутнього поглинання вуглецю і, відповідно, скільки CO? буде в атмосфері.

Про авторів

Роель Брієнен, науковий співробітник НКРЕ, Університет Лідса та Емануель Глор, професор з біогеохімічних циклів, Університет Лідса

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

Життя після вуглецю: наступна глобальна трансформація міст

by Pетер Пластрік, Джон Клівленд
Майбутнє наших міст не те, що раніше. Модель сучасного міста, яка увійшла в глобальний масштаб у ХХ столітті, пережила свою корисність. Він не може вирішити проблеми, які йому допомогли створити - особливо глобальне потепління. На щастя, у містах з'являється нова модель розвитку міст для агресивного вирішення реалій зміни клімату. Це перетворює дизайн спосіб міст і використовувати фізичне простір, створювати економічні багатства, споживають і розпоряджатися ресурсами, експлуатувати і підтримувати природні екосистеми, і підготуватися до майбутнього. Доступний на Amazon

Шосте вимирання: неприродна історія

автор: Елізабет Колберт
За останні півмільярда років було п'ять масових вимирань, коли різноманітність життя на землі раптово і різко скоротилося. Учені в усьому світі в даний час моніторинг шостого вимирання, за прогнозами, буде найбільш руйнівним вимирання з астероїдом, який знищив динозаврів. На цей раз навколо, катаклізм нас. У прозі, яка одразу відверта, розважальна та глибоко поінформована, Житель Нью-Йорка письменниця Елізабет Колберт розповідає, чому і як люди змінили життя на планеті так, як жоден вид до цього не існував. Переплетення досліджень у півдесятка дисциплін, описи захоплюючих видів, які вже були втрачені, та історія вимирання як поняття, Колберт дає зворушливий та всебічний виклад зникнень, що відбуваються перед нашими очима. Вона показує, що шостого вимирання, ймовірно, буде найбільш міцне спадщина людства, змушує нас переосмислити фундаментальне питання про те, що значить бути людиною. Доступний на Amazon

Кліматичні війни: боротьба за виживання як перегрів світу

від Гвінне Дайер
Хвилі кліматичних біженців. Десятки невдалих держав. Повна війна. Від одного з найбільших світових геополітичних аналітиків виходить жахливе уявлення про стратегічні реалії найближчого майбутнього, коли зміни клімату спрямовують світові сили на політику виживання. Старовинні і невпинні, Кліматичні війни буде однією з найважливіших книг найближчих років. Читайте і дізнатися, що ми наближаємося до. Доступний на Amazon

Від видавця:
Покупки в Amazon йдуть на те, щоб покрити витрати на привезення вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, та ClimateImpactNews.com безкоштовно і без рекламодавців, які відстежують ваші звички перегляду. Навіть якщо ви натискаєте на посилання, але не купуєте ці вибрані продукти, все, що ви купуєте за той же візит на Amazon, платить нам невелику комісію. Додаткових витрат для вас немає, тому, будь ласка, внесіть свої зусилля. Ви також можете використовуйте цю посилання в будь-який час користуватися Amazon, щоб ви могли допомогти підтримати наші зусилля.