science >> Wetenschap >  >> Natuur

Het regenwoud bevat aanwijzingen die wetenschappers kunnen helpen bij het diagnosticeren van de veranderende vitale functies van de aarde

Neill Prohaska, een UA-promovendus bij de afdeling Ecologie en Evolutionaire Biologie, bestudeert de Amazone met Scott Saleska, een universitair hoofddocent op de afdeling, en andere onderzoekers. Terwijl stijgingen van de mondiale temperaturen ecologische en meteorologische chaos over de planeet ontketenen, begrijpen hoe dit iconische bioom werkt, is belangrijker dan ooit geworden. Krediet:Corey Rich

Laat op een middag afgelopen oktober, Scott Saleska ontmoette een vreemder dan normaal welkom in het afgelegen Braziliaanse onderzoeksstation waar hij al 17 jaar naartoe kwam om te bestuderen hoe het Amazone-regenwoud ademt.

Aangekomen bij de basis van een 220-voet fluxtoren die uitsteekt door het bladerdak van het regenwoud, hij maakte zijn klimharnas vast aan een gegalvaniseerde stalen veiligheidskabel en begon. Elektronische vervangende onderdelen in een transporttas slepen, Saleska steeg trede voor trede op weg om twee defecte sensoren op te lossen die hoog op de driehoekige structuur waren vastgeklemd. die aan elke kant slechts 18 inch breed is, en stijgt als een verticale slurf boven het krioelende groene woud uit.

Het droge seizoen was normaal gesproken in volle gang, maar toen Saleska het hoogtepunt van de jungle-bliksemafleider bereikte, hij zag een onheilspellende grijze golf op hem afkomen, gericht op de gegalvaniseerde stalen torenspits waarop hij stond. Uit angst voor een blikseminslag zoals een die onlangs enkele van de instrumenten van de toren had gebakken, Saleska klauterde naar beneden en maakte zijn harnas los op het moment dat een regen van moessonkwaliteit het onderzoeksstation overspoelde met een tropische zondvloed van urenlang.

De ongebruikelijke storm was slechts de eerste klap in Saleska's laatste aanval van Amazon-veldwerk, een onderneming die bestaat uit gelijke delen logistiek, baanbrekende wetenschap, en gambiarra, een Braziliaans-Portugees woord dat in wezen betekent wat MacGyver doet als hij zich uit netelige situaties improviseert met zijn geliefde Zwitserse zakmes en een rol ducttape.

Het primaire doel van Saleska's onderzoek is om de implicaties te beoordelen van het klimaatdilemma waarin we ons bevinden - in wezen, om de ademhalingstoestand van de Amazone in kaart te brengen - met behulp van aanzienlijk geavanceerdere instrumenten dan MacGyver ooit heeft gehad:sonische anemometers voor micro-meteorologische metingen, spectroradiometers om bladleeftijd te meten, en draagbare porometers die de snelheid meten van het water dat verdampt van de oppervlakken van individuele bladeren.

Saleska heeft deze plek gekozen om zijn werk te doen omdat 's werelds grootste aaneengesloten regenwoud aanwijzingen bevat die wetenschappers kunnen helpen bij het diagnosticeren van de implicaties van de veranderende vitale functies van de aarde. Door verschillende metingen te doen van de levensondersteunende functies van de jungle, zoals het waterverlies en de koolstofopname van individuele bladeren tijdens fotosynthese, en kruisverwijzingen op de grond metingen van bladproductie tegen satellietbeelden, Saleska en zijn vele medewerkers maken een gedetailleerd portret van de biogeochemische functies van de Amazone - zoals Saleska het uitdrukt:"van het blad naar het landschap."

UA-onderzoekers Scott Saleska (rechts) en Neill Prohaska werken aan de top van een fluxtoren hoog boven het bladerdak. Krediet:Corey Ric

Dit ecologische onderzoeksstation in het Tapajós National Forest in het noorden van Brazilië heeft Saleska en zijn multinationale collega's letterlijk geholpen bij het onderzoeken van drie essentiële en onderling gerelateerde wetenschappelijke vragen:

  • Welke factoren bepalen de kooldioxide- en waterdampfluxen, of uitwisselingen, tussen het bos en de atmosfeer tijdens "normale" seizoensgebonden droge periodes en tijdens extreme droogteperiodes van El Niño-jaren?
  • Hoe zullen klimaatveranderingen van invloed zijn op het vermogen van het 5,4 miljoen vierkante kilometer grote Amazonewoud om atmosferische koolstof te absorberen, inclusief de toegenomen koolstof uit de verbranding van fossiele brandstoffen die ervoor zorgt dat de planeet in de eerste plaats opwarmt?
  • Hoe zal feedback van deze veranderingen milieusystemen en patronen over de hele planeet veranderen?

Klimaatwetenschappers kunnen nu met vertrouwen voorspellen dat een steeds warmer wordende wereld meer extreme weerspatronen zal produceren die de levenscyclus van tropische bossen dramatisch kunnen beïnvloeden. Hogere temperaturen zullen waarschijnlijk sommige delen van het regenwoud uitdrogen en bijdragen aan frequentere droogtes en catastrofale bosbranden. Verstoorde bossen die zijn gekapt, of bossen zoals de Tapajós die door hun ligging al relatief droog zijn, kunnen verhoogde stressfactoren voor de gezondheid van bomen ervaren die het vermogen van die bossen om CO2 te absorberen verminderen.

De vraag is:hoe, en met hoeveel?

Onder de verrassende bevindingen van Saleska zijn aanwijzingen dat dit deel van het Amazone-regenwoud de neiging heeft om te "vergroenen" en zelfs tijdens het droge seizoen koolstofdioxide blijft opnemen - in feite, de bomen nemen hier in het droge seizoen meer koolstof op dan in het natte seizoen.

Een implicatie hiervoor is dat het bos veerkrachtiger kan zijn dan eerder werd gedacht in het licht van ten minste enkele van de veranderingen die klimaatwetenschappers en ecologen voorspellen als de planeet opwarmt. Dat is het goede nieuws.

Om dat te laten gebeuren, echter, het Amazone-regenwoud moet de wijdverbreide landopruiming overleven, evenals de stijgende temperaturen die naar verwachting tegen het einde van de eeuw een niveau zullen bereiken dat de regio in 10 miljoen jaar niet heeft gezien. Waar ligt precies het omslagpunt waarop klimaatverandering ervoor zou zorgen dat het bos een bron wordt in plaats van een opslagplaats, of zinken, van atmosferische koolstof? Dat is een vraag die Saleska en zijn medewerkers proberen te beantwoorden.