Als het om klimaatverandering gaat, relaties zijn alles. Dat is een belangrijke conclusie van een nieuwe UO-studie die de interactie tussen planten onderzoekt, atmosferische kooldioxide en stijgende waterstanden in de rivier de Mississippi.

Onlangs gepubliceerd in het tijdschrift van de Geological Society of America GSA vandaag , de studie vergeleek historische atmosferische koolstofgegevens met waarnemingen van herbariumbladspecimens om de relatie tussen stijgende koolstofniveaus en steeds catastrofalere overstromingen in het Amerikaanse Midwesten te kwantificeren.

Met behulp van gegevens die meer dan twee eeuwen beslaan, onderzoekers hebben aangetoond dat naarmate het koolstofgehalte in de atmosfeer is gestegen door de verbranding van fossiele brandstoffen, het vermogen van planten om water uit de lucht op te nemen is afgenomen. Dat betekent dat er meer regen in rivieren en beken terechtkomt, wat hun potentieel voor schadelijke overstromingen vergroot.

Co-auteur van UO Museum of Natural and Cultural History, geoloog Greg Retallack en afgestudeerde student aardwetenschappen Gisele Conde, de studie concentreerde zich op Ginkgo biloba-bladspecimens die een tijdspanne van iets meer dan 260 jaar vertegenwoordigen.

Het team onderzocht de huidmondjes van de bladeren, kleine poriën die bladverliezende planten gebruiken om koolstofdioxide uit de atmosfeer op te nemen. In koolstofarme omgevingen, planten vergroten de dichtheid van huidmondjes zodat ze voldoende koolstofdioxide kunnen opnemen voor fotosynthese, maar ze hebben relatief weinig huidmondjes nodig in koolstofrijke omgevingen.

"Variaties in stomatale dichtheid, die we hebben waargenomen met behulp van microscopische beeldvorming, weerspiegelen overeenkomstige veranderingen in atmosferische koolstof over de periode van 264 jaar, " zei Retallack, directeur van de Condon Fossil Collection van het museum en hoogleraar aardwetenschappen.

Stomatale dichtheid bepaalt ook de mate van transpiratie, het proces waarbij planten water opnemen en waterdamp afgeven; hoe minder huidmondjes, hoe lager het transpiratiepotentieel. In de bladmonsters die worden onderzocht, de onderzoekers observeerden een algehele afname van de stomatale dichtheid en het transpiratiepotentieel gedurende de periode van 260 jaar, met een reductie van 29 procent van 1829 tot 2015.

De auteurs merken op dat de vermindering rechtstreeks heeft bijgedragen aan de verwoestende overstromingen die het Midwesten steeds meer teisteren, omdat minder transpiratie betekent dat er meer water naar beken en rivieren stroomt, en op zijn beurt, groter overstromingsrisico.

"De verwoesting van individuele overstromingen is nog steeds gerelateerd aan het weer van dat jaar, maar door de gestage stijging van het koolstofgehalte stijgt het gemiddelde niveau van de Mississippi met maar liefst 2 centimeter per jaar, ' zei Retallack.

De studie wijst ook op de noodzaak van herziene planningsinspanningen en verzekeringsconcepten in de regio.

"Stijgende koolstofniveaus worden niet altijd meegenomen in overstromingsvoorspelling en risicoanalyses, " zei Retallack. "We hopen dat de studie het gevaar zal helpen verduidelijken dat klimaatverandering en de daarmee gepaard gaande overstromingen vormen voor landbouwgemeenschappen rond de rivier de Mississippi. en helpen daar nieuwe verzekeringen en bestemmingsplannen te informeren."