De tijd die een blad nodig heeft om te ontbinden, kan de sleutel zijn om te begrijpen hoe temperatuur ecosystemen beïnvloedt, volgens ecologen van de Kansas State University.

Bladafvalgegevens gebruiken in streams van 1, 025 publicaties, een team van internationale stroomecologen, waaronder Walter Dodds van de Kansas State University, universiteitsprofessor, en Lydia Zeglin, assistent professor, zowel in de afdeling Biologie, gevonden dat de gemiddelde afbraaksnelheid van bladafval minder is dan de helft van wat de metabole theorie van ecologie zou voorspellen. Het onderzoek, die gemeten hoe gevoelig bladafval is voor temperatuurstijgingen, is gepubliceerd in Global Change Biologie .

"De theorie van hoe organismen reageren op temperatuur zegt dat organismen sneller zullen bewegen bij hogere temperaturen, "Zei Dodds. "Die relatie voor afzonderlijke organismen - of het nu een hagedis of een bacterie is - neemt in zekere mate toe bij warmere temperaturen. Volgens onze studie is de ontledingssnelheid zal nog steeds sneller gebeuren bij een stijging van de temperatuur, alleen niet zo snel als we hadden verwacht."

Het team evalueerde gegevens uit publicaties waarin bladafval in beken en rivieren werd gemeten en stelde vast dat de afbraaksnelheid van bladafval met 5-21 procent kan toenemen als de gemiddelde watertemperatuur ongeveer 1-4 graden Celsius opwarmt. Deze bevinding druist in tegen de schattingen van de metabole theorie van een toename van 10-45 procent bij dezelfde temperatuurstijging.

Dodds zei de relaties tussen temperatuur te begrijpen, bladafbraak en stromend water kunnen ecologen helpen beter te voorspellen hoe de koolstofcyclus zal reageren met toekomstige klimaataanpassingen. Omdat plantaardig materiaal veel koolstof in de wereld bevat, en beken en rivieren helpen bij het transporteren van plantaardig materiaal over de hele wereld, Afbraak van bladafval in stromen kan een grote bijdrage leveren aan atmosferische koolstof. Volgens Zeglin, als bladeren in stromend water vallen, ze kunnen naar de oceaan worden getransporteerd, en terwijl ze door het water gaan, zullen ze vollediger instorten. Als bladeren in de grond komen en behouden blijven, koolstof van die bladeren wordt eerder gesekwestreerd en komt niet zo gemakkelijk in de atmosfeer terecht als koolstofdioxide.

"Stromen brengen een goede hoeveelheid CO2 in de atmosfeer, dus de snelheid waarmee die bladeren afbreken is een indicator van hoeveel koolstof de atmosfeer in gaat, "Zei Dodds. "Hoe langer koolstof wordt vastgehouden en vastzit in bladeren, in plaats van te worden ingeademd als CO2 door ofwel de microben of de ongewervelde dieren die de bladeren eten, des te beter."

Door alle beschikbare onderzoeksgegevens te combineren en alle variabelen eruit te halen, de ecologen zagen trends die erop wezen dat organismen zich kunnen aanpassen aan veranderende omgevingsomstandigheden en dat de afbraaksnelheden enigszins kunnen veranderen, maar het systeem niet zouden moeten schokken.

"Tot op zekere hoogte, biologische gemeenschappen gaan zich aanpassen aan veranderingen in het milieu, " zei Dodds. "Ofwel zullen de organismen zich aanpassen aan de veranderende temperatuur of zullen andere organismen die effectief zijn bij warmere temperaturen hun plaats innemen. Als die organismen de snelheid waarmee plantaardig materiaal wordt afgebroken, veranderen, meer CO2 komt sneller terug in de atmosfeer."

Het onderzoeksteam kwam op het idee om gegevens te extraheren uit duizenden reeds gepubliceerde onderzoeken en de afbraakpercentages van bladeren van over de hele wereld te vergelijken bij een National Science Foundation Long Term Ecological Research, of LTER, werkplaats. De gegevens kwamen uit onderzoekspapers over streams over de hele wereld, inclusief LTER-sites. Het team vond de papers met behulp van wetenschappelijke zoekmachines zoals Google Scholar of Web of Science.

"Deze meta-analyse laat zien dat hoewel er van site tot site variatie is in de relatie tussen temperatuur en ontbinding, de compilatie van informatie uit het werk van duizenden individuele wetenschappers stelt ons in staat om de wereldwijde trends beter te begrijpen, ' zei Zeglin.