全球气候变暖对森林有什么影响?科学家也不确定……

2

大致分为植物和动物的自然界是一个十分美妙的组合。

动物需求氧气才干生计;而植物进行光合效果需求二氧化碳,而且将氧气作为副产品排进大气。这简直巧合得足以令人信任自然界背面有一股奥秘力气在控制着一切事物。

这样看来,全球大气中的二氧化碳含量上升对植物来说应该是个好消息。事实上,相关试验也现已标明,二氧化碳水平上升能够使植物进行更多的光合效果,耗费更少的水。

但另一方面,温度升高会促进植物耗费更多的水,削减光合效果。

在美国犹他大学《美国国家科学院院刊》上宣布的一项新研讨中,研讨人员就着手处理了这个问题:在气候改变的过程中,究竟是更多的二氧化碳仍是更多的热量起最大效果?

但研讨出来的成果有些令人抓狂,研讨以为具体情况需求具体分析,这取决于森林和树木是否能够习惯新的环境。

研讨小组运用树木生理学作为他们研讨的根底。

研讨报告的合著者威廉·安德莱格(William Anderegg)说:“这使用了单个细胞的生理机能,在电脑上扩大之后对一个面积与一个大洲适当的森林作出猜测。”

为了了解这项研讨,咱们有必要快速温习一下树木和植物使用水分的方法。

水从树根经过木质部(树木的维管体系)进入树叶,然后在树叶进行光合效果。树叶的底部有一个叫做气孔的小孔,它能够翻开来吸收二氧化碳进行光合效果,但一起水蒸气也会从这些气孔中逸出,所以在枯燥或酷热的时分,植物会封闭气孔,以起到防止水分丢失的效果。

在严峻干旱时期,树木会愈加努力地吸收水分并将水分运送到木质部。假如土壤枯燥到必定程度的话,水遭到的张力会使木质部构成一个气泡,大大地削减水分的运送,使树木遭到损伤或许直接逝世,这适当于树木心脏病发作。

该研讨的合著者约翰·斯佩里(John Sperry)花了数十年时刻来研讨树木使用水分的生理学。

近年来,他和他的搭档建立了一个模型,这个模型首要研讨树木生理学(树木生理学和树木气孔的敞开有关)在应对包含干旱在内的改变条件时会怎么影响光合效果和水分丢失。

他说,这个模型供给了一种新的方法来猜测二氧化碳添加和热量添加之间的竞赛成果。

Anderegg弥补说,最重要的是他们能够使用这个模型去模仿树木在短期内经过封闭或翻开气孔、以及长时间经过额定的树木成长或森林枯死来习惯高温文干旱的才干。

Anderegg说:“咱们假定这些植物具有习惯气候和环境改变的才干。”

在之前的试验中,科学家们现已发现这些树木呈现了一些气候习惯现象,在这些试验里,树木被放置在富含二氧化碳的空气中。这些气候习惯现象也存在于类似但气候略有不同的森林里。

Anderegg说:“咱们现在的模型无关树木生理学或许环境习惯现象。”

“它们对森林的未来肯定至关重要。咱们想出了把它们结合起来的方法。”

斯佩里说,成果标明,气候改变里的“获胜者”并不取决于二氧化碳水平上升或热量添加的肯定数量,而取决于两者之间的份额。

他说:“因而,假如这个比率处于中心的话,那么相同的森林就会在气候改变的大梯度上移动。但假如发作任何导致这一比率往热量添加方面歪斜的工作的话,这都会有或许形成严峻的负面影响。”

研讨人员写道,假如森林不能习惯气候改变,那么这个比率有必要高于每升高一摄氏度,二氧化碳含量为百万分之89,才干防止明显的压力和树木逝世的呈现。而只要55%的气候预告显现这种情况会发作。

但假如森林能够习惯气候改变,那么它们就能够接受一个较低的比率:每升温一度,二氧化碳含量为百万分之67,这一比率占预告的71%。

但即便习惯了环境,其他要素也会导致森林灾祸的或许性添加。

研讨合著者马丁·文图拉斯(Martin Venturas)说,遭到压力的森林更简单遭到火灾和虫灾的影响,该模型只考虑了树木的生理机能,并没有考虑到森林火灾或虫灾的影响。

他表明:“它正在改善其间一个要素,但咱们仍需求很多了解其它要素,以及它们整合起来一起效果的方法。”

研讨人员还写道,特别干旱的年份也会打破这种平衡。

文图拉斯说:“在这种情况下,假如水分低于某个土壤湿度阈值,整个森林就会逝世。”

这种逝世能够相对来说很突然地发作。斯佩里说:“假如你忘掉洒水的话,你就会在你家里的花盆里看到这个现象。”

“在水分到达水分阈值之前,植物看起来都如同还不错,但一旦水分低于阈值,植物会在几天内逝世。假如在那个时期不下雨,这个体系就会进入一个循环,土壤很快就会干燥,导致树木的维管衰竭。”

斯佩里弥补说,这项研讨还猜测了未来森林所面对的动乱气候情况。

他表明:“这项研讨绝不是在给现状开绿灯。”