Die Studie bewertet die Möglichkeit, dass CO2 das Wachstum tropischer Bäume beeinträchtigt
Einige statistische Modelle, die die Dynamik der globalen Vegetation darstellen, wurden zuvor verwendet, um die Umweltreaktionen der Waldumwelt auf den Klimawandel vorherzusagen. Diese Modelle argumentieren, dass die Rolle von Kohlendioxid beim Wachstum von Bäumen wichtiger sein könnte als gedacht, wobei die erhöhte CO 2 -Konzentration in der Atmosphäre die Biomasse tropischer Wälder, dh das CO 2, erhöhen wird ein Düngungseffekt auf tropische Bäume.
Mögen
Mit zunehmender CO 2 -Konzentration in der Atmosphäre steht dann mehr Rohmaterial zur Verfügung, das für Photosynthesereaktionen verwendet werden kann. Somit würde dieser Anstieg die Photosyntheseraten von Pflanzen beschleunigen. Darüber hinaus würde die CO 2 -Düngung die Effizienz der Wassernutzung erhöhen und Pflanzen dazu bringen, diese Ressource besser zu nutzen, wobei der Wasserverlust durch Transpiration geringer ist.
Trotz der Vorhersagen gibt es keine konkreten Hinweise darauf, dass dieser Prozess tatsächlich das Wachstum von Bäumen in tropischen Wäldern beeinflussen würde.
Die Zeitschrift Nature veröffentlichte eine Studie, in der untersucht wurde, ob ein Zusammenhang zwischen dem Anstieg des atmosphärischen CO 2 und dem Wachstum von Bäumen besteht, indem die Ringe ihrer Stämme gemessen wurden. Die Studie untersuchte auch, ob ein Zusammenhang zwischen dem Anstieg der CO 2 -Konzentration und Änderungen der Wasserverbrauchsrate von Bäumen besteht.
Eine Steigerung der Wassernutzungseffizienz wäre besonders interessant für Bäume, die von Wasserknappheit oder saisonalen Dürreperioden betroffen sind, so dass ein geringerer Wasserverlust den Wasserstress verringern und ihre Wachstumsperioden verlängern würde.
Der erste Schritt der Studie bestand darin, zu überprüfen, ob die Kohlenstoffabsorption durch Bäume zunimmt, was mit der Zunahme der atmosphärischen CO 2 -Konzentration zusammenhängen kann, und ob dies die Photosyntheseraten und den Wasserverbrauch verändert. Der andere Schritt bestand darin, zu überprüfen, ob in diesem Zeitraum eine Zunahme der Ringe und der Breite der Stämme auftrat, damit ein Zusammenhang zwischen der Zunahme von CO 2 und der Zunahme von Biomasse in tropischen Wäldern hergestellt werden kann.
Die Studium
Mehr als tausend Bäume von 12 verschiedenen Arten wurden ausgewählt und zur besseren Darstellung der tropischen Umwelt an drei verschiedenen Orten in den Tropen verteilt. Ziel der Studie war es, den Zusammenhang zwischen dem Anstieg des CO2 und den Veränderungen der Wachstumsraten von Bäumen in den letzten 150 Jahren zu analysieren und Langzeitdaten zu erhalten. Die vorhandenen Kohlenstoffisotope (Varianten des Kohlenstoffelements) wurden analysiert. im Fruchtfleisch der Stämme. Aus diesen Isotopen konnten der in den Blättern vorhandene intrazelluläre Kohlenstoff und die Effizienz der Wassernutzung in den vergangenen Jahren abgeschätzt werden.
Daraus wurde in den letzten 150 Jahren ein signifikanter Anstieg des intrazellulären Kohlenstoffs in den Blättern der Bäume der drei Standorte festgestellt. Dieser Anstieg war jedoch geringer als der von atmosphärischem CO 2. Mit anderen Worten, der festgestellte Anstieg erfolgte in einer viel kürzeren Zeitskala als der Anstieg der Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre, der zu Beginn der industriellen Revolution um 1850 begann.
Wie auch immer, es wurde festgestellt, dass gleichzeitig die Effizienz der Wassernutzung gesteigert wurde. Frühere Studien mit Anreicherung von CO2 in der Luft haben diese Verbesserung der Wassernutzung bei einigen tropischen Baumarten sowie bei Bäumen mit gemäßigtem Klima festgestellt, und es scheint, dass dieser Effekt im pan-tropischen Maßstab auftrat.
Die langfristig auftretende Steigerung der Wassernutzungseffizienz weist auf zwei wahrscheinliche Erklärungen hin: Die erste wäre die Zunahme der Photosynthese, die mit der Zunahme der CO 2 -Konzentration in Zusammenhang gebracht werden kann. Das zweite ist vermindertes Schwitzen.
Ergebnisse
Die Studie kam zu dem Schluss, dass der Anstieg der atmosphärischen CO 2 -Konzentration in den letzten 150 Jahren zu einem Anstieg des Kohlenstoffgehalts in den Blättern und auch zu einer Verbesserung des Wasserverbrauchs für die drei Untersuchungsorte führte. Für den analysierten Zeitraum wurden jedoch keine nachweisbaren Erhöhungen des Durchmessers der Stämme festgestellt.
Trotzdem wurde durch die in der Studie verwendete Methodik eine geringe Fähigkeit zum Nachweis von Veränderungen im Wachstum der Stämme nachgewiesen, was einer der möglichen Gründe dafür ist, dass das Baumwachstum nicht identifiziert wurde.
Begründungen
Diese Abweichungen zwischen der durchgeführten Studie und den statistischen Modellen hinsichtlich des Wachstums der Bäume können auf technische Gründe der von jedem Forscher verwendeten Methodik zurückgeführt werden und können im analysierten Zeitraum, in den Analyseeinheiten und in der Größe der Partien, von denen die Bäume stammen, variieren wurden zum Beispiel beprobt. Die Ergebnisse der von Nature vorgelegten Studie zeigen, dass der Anstieg der Konzentration von atmosphärischem CO 2 entgegen der allgemeinen Annahme das Wachstum der Bäume der untersuchten Arten auf einer hundertjährigen Zeitskala nicht stimulierte.
Ein weiterer möglicher Grund dafür, dass das Wachstum von Bäumen nicht zugenommen hat, ist das Vorhandensein externer Stressfaktoren, wie z. B. eine Zunahme oder Abnahme der durchschnittlichen Tagestemperatur, wie im untersuchten Zeitraum festgestellt wurde, oder die Knappheit anderer für das Wachstum wesentlicher Ressourcen neben CO 2 oder Wasser, wie z. B. Begrenzung der Nährstoffe oder Verringerung des Lichtniveaus.
Darüber hinaus wurden möglicherweise zusätzliche Assimilationen, die durch die Zunahme der Photosynthese erzeugt wurden, bei der Entwicklung von Früchten und Wurzelbiomasse angewendet, die nicht durch Messen von Baumringen oder Stammdurchmessern identifiziert wurden.
Änderungen der Wassernutzungsraten können andererseits durch eine Verringerung der Wasserleitung durch Stomata erklärt werden, wodurch die Transpirationsraten verringert wurden. Zu berücksichtigen ist, dass eine Verringerung der Pflanzentranspiration zu einer niedrigen Luftfeuchtigkeit und steigenden Temperaturen führen würde (lesen Sie hier mehr über die globale Erwärmung). Es ist nicht möglich zu sagen, dass dies zu Änderungen des Wasserkreislaufs führen würde, da die Entwaldung bei gleichzeitiger Erhöhung der CO 2 -Konzentrationen in der Atmosphäre (die gleichzeitig mit Änderungen der Wassernutzung durch Pflanzen auftritt) ebenfalls einen großen Teil der Verantwortung trägt in der Störung im Zyklus.
Angesichts der wichtigen Rolle der Tropenwälder im globalen Kohlenstoffkreislauf ist es wichtig zu wissen, wie sie auf den Klimawandel reagieren werden. Wie bereits gesagt, gibt es Vorhersagen, dass ihre Biomasse infolge der CO 2 -Düngung zunehmen wird. Wenn es jedoch keine derartigen Effekte gibt (wie in der von der Zeitschrift vorgestellten Studie festgestellt), kann festgestellt werden, dass aktuelle Modelle die Fähigkeit tropischer Wälder, als Kohlenstoffsenken zu fungieren, überschätzen, was darauf hinweist, dass sie mehr atmosphärischen Kohlenstoff absorbieren als sie tatsächlich werden. In Wirklichkeit spielt dies eine geringere Rolle bei der Verringerung der Auswirkungen der globalen Erwärmung im Vergleich zu den von aktuellen Modellen vorhergesagten.
