Verhoogde koolstofdioxide in de atmosfeer zorgt ervoor dat bomen meer middelen steken in de ontwikkeling van wortelsystemen onder de grond.

Deze stroom van extra koolstof onder de grond is een belangrijke en vaak over het hoofd geziene manier waarop de natuurlijke wereld zal reageren op de huidige en toekomstige uitstoot van broeikasgassen.

In een nieuwe studie, geleid door de universiteiten van Birmingham, in het Verenigd Koninkrijk, en Bergen, in Noorwegen, hebben onderzoekers aangetoond dat atmosferische CO₂ gepompt in een volgroeid bos op niveaus die naar verwachting de norm zullen zijn in 2050, zullen ervoor zorgen dat bomen meer en langere wortels produceren.

Het onderzoek, gepubliceerd in Science of the Total Environment , werd uitgevoerd in de Free-Air CO₂ Enrichment-faciliteit (FACE), beheerd door het Birmingham Institute of Forest Research (BIFoR). Het vormt een aanvulling op eerder onderzoek dat aantoont dat dezelfde bomen hun fotosynthesesnelheid met maximaal een derde zullen verhogen onder verhoogde CO₂ voorwaarden.

BIfoR FACE is een "sci-fi"-bos en vertegenwoordigt een derde van 's werelds grootste experiment dat het effect van globale verandering op de natuur onderzoekt. Het vormt een gigantisch "ecosysteem-o-scope" met zusterfaciliteiten in de buurt van Sydney, in Australië, en Manaus, in de Amazone. In elk van deze faciliteiten, extra CO₂ wordt geïntroduceerd, waardoor de lucht naar verwachting in 2050 wereldwijd de norm zal zijn. Om de natuurlijkheid van het bos te behouden, is de CO₂ -rijke lucht wordt toegevoegd met behulp van een "onzichtbare gordijn"-benadering zonder dak of muren.

In het onderzoek verzamelde een onderzoeksteam duizenden afbeeldingen van kleine boomwortels, soms minder dan een millimeter breed, die gedurende twee jaar werden verzameld in het BIfoR FACE-bos. Deze beelden werden gebruikt om een ​​wiskundig beeld op te bouwen van de geboorte, groei en dood van wortels in een eikenbos. Sommige foto's werden genomen van de wortels op hun plaats, met behulp van een camera met hoge resolutie die onder de bosbodem werd gestuurd in een reeks lange perspex-buizen. Andere afbeeldingen waren van wortels die nauwgezet werden geplaagd uit kernen van grond die uit het experiment waren gehaald.

Professor Iain Johnston, die de studie leidde vanuit Birmingham en daarna Bergen, legde uit:"Het is natuurlijk moeilijk om deze processen onder de grond te zien plaatsvinden. Maar een combinatie van innovatieve engineering en zorgvuldig veld- en laboratoriumwerk van ons team heeft ons geholpen nieuwe licht op dit gedrag - en op hoe zeker we kunnen zijn in onze bevindingen."

Wiskundige modellering en data-analyse van de afbeeldingen, uitgevoerd bij BIFaR en aan de Universiteit van Bergen, concludeerden dat er meer en langere wortels verschijnen onder de bomen die groeien in de atmosfeer met een hoog koolstofdioxidegehalte.

Als vertegenwoordiger van het hechte team van vier vrouwelijke wetenschappers die het veldwerk en de wiskundige analyse uitvoerden, zei de Birmingham-onderzoeker Clare Ziegler:"Dit werk vertegenwoordigt een grote mate van samenwerking, van studentvrijwilligers tot het BIFeR-leiderschapsteam. De onderzoekers weergalmden deze samenwerkingsgeest , door gebruik te maken van onze individuele sterke punten op het gebied van milieuwetenschappen, biowetenschappen en wiskundige modellering om een ​​inzicht te krijgen dat meer was dan de som der delen, en dat zou niet mogelijk zijn geweest met een enkele disciplinaire benadering."

De resultaten ondersteunen ander bewijs dat bomen beperkte bescherming bieden en mogelijk blijven bieden tegen toename van koolstofdioxide afkomstig van fossiele brandstoffen en dus klimaatverandering, door de koolstof te absorberen en op te slaan. Hoewel dit bij lange na niet voldoende bescherming is om onze uitstoot aanzienlijk te compenseren.

Collega en onderzoeker Angeliki Kourmouli zei:"We nemen de bodem meestal als vanzelfsprekend aan, maar het vormt een cruciaal onderdeel van veel ecosystemen en speelt een belangrijke rol bij de koolstofopslag. Begrijpen wat er onder de grond gebeurt als het bos niet alleen meer CO ervaart ₂ , maar ook de extra stress van klimaatverandering, zoals extreem weer, geeft ons echt belangrijke inzichten in wat we in de toekomst kunnen verwachten."

Professor Rob MacKenzie, oprichter en directeur van BIFaR, voegde toe:"Nu hebben we harde bewijzen dat de extra koolstof gedeeltelijk wordt gebruikt om de bomen te helpen de voedselrijke wereld eronder te verkennen. Ik ben geneigd te zeggen dat de wortels lang leven en bloeien onder de toekomstige atmosfeer, maar het zal meer jaren van zorgvuldige observatie vergen om er zeker van te zijn dat dit inderdaad het geval is." + Verder verkennen

Toenemende kooldioxide in de atmosfeer leert oude eiken nieuwe trucs