Landplanten nemen nu 17% meer koolstofdioxide op uit de atmosfeer dan 30 jaar geleden, blijkt uit ons onderzoek dat vandaag is gepubliceerd. Even buitengewoon, uit ons onderzoek blijkt ook dat de vegetatie daar nauwelijks extra water voor gebruikt, wat suggereert dat wereldwijde veranderingen ervoor zorgen dat de planten in de wereld op een meer waterefficiënte manier groeien.

Water is de meest kostbare hulpbron die planten nodig hebben om te groeien, en ons onderzoek suggereert dat vegetatie steeds beter wordt in het gebruik ervan in een wereld waarin de CO₂-niveaus blijven stijgen.

De verhouding tussen koolstofopname en waterverlies door ecosystemen is wat we "efficiëntie van watergebruik" noemen. en het is een van de belangrijkste variabelen bij het bestuderen van deze ecosystemen.

Onze bevestiging van een wereldwijde trend om de efficiëntie van het watergebruik te verhogen, is zeldzaam goed nieuws als het gaat om de gevolgen van wereldwijde veranderingen in het milieu. Het zal de vitale rol van planten als wereldwijde koolstofputten versterken, voedselproductie verbeteren, en zou de beschikbaarheid van water kunnen vergroten voor het welzijn van de samenleving en de natuurlijke wereld.

Efficiënter watergebruik door de fabrieken in de wereld zal onze huidige of toekomstige problemen met waterschaarste echter niet oplossen.

De opname van koolstof stimuleren

Planten die groeien in de huidige hogere CO₂-omstandigheden kunnen meer koolstof opnemen – het zogenaamde CO₂-bemestingseffect. Dit is de belangrijkste reden waarom de terrestrische biosfeer de afgelopen 30 jaar 17% meer koolstof heeft opgenomen.

De verbeterde koolstofopname is consistent met de wereldwijde vergroeningstrend die wordt waargenomen door satellieten, en de groeiende wereldwijde koolstofput op het land die ongeveer een derde van alle door menselijke activiteiten gegenereerde CO₂-uitstoot verwijdert.

Het verhogen van de koolstofopname brengt doorgaans kosten met zich mee. Om CO₂ binnen te laten, planten moeten in hun bladeren poriën openen die huidmondjes worden genoemd, waardoor het water naar buiten kan sluipen. Planten moeten dus een balans vinden tussen het opnemen van koolstof om nieuwe bladeren te maken, stengels en wortels, terwijl het waterverlies tijdens het proces wordt geminimaliseerd. Dit heeft geleid tot geavanceerde aanpassingen waardoor veel plantensoorten een scala aan droge omgevingen hebben kunnen overwinnen.

Een dergelijke aanpassing is om de huidmondjes een beetje te sluiten, zodat CO₂ kan binnendringen en er minder water naar buiten komt. Onder toenemende atmosferische CO₂, het algemene resultaat is dat de CO₂-opname toeneemt, terwijl het waterverbruik niet toeneemt. Dit is precies wat we op wereldwijde schaal hebben gevonden in onze nieuwe studie. In feite, we ontdekten dat stijgende CO₂-niveaus ervoor zorgen dat de planten in de wereld meer waterbewust worden, bijna overal, of het nu op droge of natte plaatsen is.

Groei hotspots

We gebruikten een combinatie van plot-schaal waterflux en atmosferische metingen, en satellietwaarnemingen van bladeigenschappen, om een ​​nieuw efficiëntiemodel voor watergebruik te ontwikkelen en te testen. Het model stelt ons in staat om op te schalen van een efficiënt gebruik van bladwater overal ter wereld naar de hele wereld.

We ontdekten dat over de hele wereld, boreale en tropische bossen zijn bijzonder goed in het verhogen van de efficiëntie van het watergebruik van ecosystemen en de opname van CO₂. Dat komt voor een groot deel door het CO₂-bemestingseffect en de toename van het totale bladoppervlak.

belangrijk, beide soorten bossen zijn van cruciaal belang bij het beperken van de stijging van de atmosferische CO₂-niveaus. Intact tropisch bos verwijdert meer atmosferische CO₂ dan enig ander type bos, en de boreale bossen van het verre noorden van de planeet bevatten enorme hoeveelheden koolstof, vooral in hun organische bodem.

In de tussentijd, voor de semi-aride ecosystemen van de wereld, meer waterbesparing is een groot probleem. We ontdekten dat Australische ecosystemen, bijvoorbeeld, verhogen hun koolstofopname, vooral in de noordelijke savannes. Deze trend was misschien niet mogelijk geweest zonder een toename van de efficiëntie van het watergebruik van ecosystemen.

Eerdere studies hebben ook aangetoond hoe een verhoogde waterefficiëntie semi-aride regio's groener maakt en mogelijk heeft bijgedragen aan een toename van de koolstofafvang in semi-aride ecosystemen in Australië, Afrika en Zuid-Amerika.

Het is niet allemaal goed nieuws

Deze trends zullen grotendeels positieve resultaten hebben voor de planten en de dieren (en mensen) die ze consumeren. Houtproductie, bio-energie en gewasgroei zijn (en zullen) minder waterintensief zijn onder klimaatverandering dan ze zouden zijn zonder een verhoogde efficiëntie van het watergebruik van de vegetatie.

Maar ondanks deze trends, waterschaarste zal niettemin de koolstofputten blijven beperken, voedselproductie en sociaaleconomische ontwikkeling.

Sommige studies hebben gesuggereerd dat de waterbesparing ook zou kunnen leiden tot meer afvoer en dus tot een overmatige beschikbaarheid van water. Voor droog Australië, echter, meer dan de helft (64%) van de regenval die terugkeert naar de atmosfeer gaat niet door de vegetatie, maar door directe bodemverdamping. Dit vermindert het potentiële voordeel van een efficiënter gebruik van vegetatiewater en de mogelijkheid dat er meer water naar rivieren en reservoirs stroomt. In feite, een recente studie toont aan dat hoewel semi-aride regio's in Australië vergroenen, ze verbruiken ook meer water, waardoor rivierstromen met 24-28% afnemen.

Ons onderzoek bevestigt dat planten over de hele wereld waarschijnlijk zullen profiteren van deze verhoogde waterbesparing. Echter, de vraag of dit zich zal vertalen in meer waterbeschikbaarheid voor conservering of voor menselijke consumptie is veel minder duidelijk, en zal waarschijnlijk sterk verschillen van regio tot regio.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.