science >> Wetenschap >  >> Natuur

Klimaatverandering verandert bomen in veelvraat

Houtvolume per hectare in 1997 en 2017 gescheiden door bosgroep. Bron:USFS 1997 en 2017 RPA's. Krediet:Natuurcommunicatie (2022). DOI:10.1038/s41467-022-33196-x

Het is al lang bekend dat bomen mensen beschermen tegen de ergste effecten van klimaatverandering door koolstofdioxide uit de atmosfeer te halen. Nu laat nieuw onderzoek zien hoeveel bossen zijn opgehoopt door die overtollige koolstof.

De studie, onlangs gepubliceerd in het Journal Nature Communications , constateert dat verhoogde kooldioxidegehaltes in de atmosfeer het houtvolume - of de biomassa - van bossen in de Verenigde Staten hebben doen toenemen.

Hoewel andere factoren, zoals klimaat en ongedierte, het volume van een boom enigszins kunnen beïnvloeden, bleek uit de studie dat verhoogde koolstofniveaus consequent leidden tot een toename van het houtvolume in 10 verschillende gematigde bosgroepen in het hele land. Dit suggereert dat bomen door hun snelle groei het ecosysteem van de aarde helpen beschermen tegen de gevolgen van de opwarming van de aarde.

"Bossen halen koolstof uit de atmosfeer met een snelheid van ongeveer 13% van onze bruto-uitstoot", zegt Brent Sohngen, co-auteur van de studie en hoogleraar milieu- en hulpbronneneconomie aan de Ohio State University. "Terwijl we miljarden tonnen koolstofdioxide in de atmosfeer brengen, halen we er in feite veel uit door onze bossen te laten groeien."

Dit fenomeen wordt koolstofbemesting genoemd:een instroom van koolstofdioxide verhoogt de fotosynthesesnelheid van een plant, die energie van de zon, water en voedingsstoffen uit de grond en de lucht combineert om brandstof voor het leven te produceren en de plantengroei te stimuleren.

"Het is algemeen bekend dat wanneer je een ton koolstofdioxide in de atmosfeer stopt, het daar niet voor altijd blijft", zei Sohngen. "Een enorme hoeveelheid ervan valt in de oceanen, terwijl de rest wordt ingenomen door bomen en wetlands en dat soort gebieden."

In de afgelopen twee decennia hebben bossen in de Verenigde Staten ongeveer 700-800 miljoen ton koolstofdioxide per jaar vastgelegd, wat volgens de studie goed is voor ongeveer 10% tot 11% van de totale CO2-uitstoot van het land. Hoewel blootstelling aan hoge niveaus van kooldioxide nadelige gevolgen kan hebben voor natuurlijke systemen en infrastructuur, hebben bomen er geen probleem mee om zichzelf te vreten aan de extra toevoer van broeikasgassen van de aarde.

Om het in perspectief te plaatsen, als je je een boom voorstelt als slechts een enorme cilinder, komt het toegevoegde volume dat de studie vindt in wezen neer op een extra boomring, zei Sohngen. Hoewel een dergelijke groei voor de gemiddelde persoon misschien niet merkbaar is, is de moderne vegetatie in vergelijking met de bomen van 30 jaar geleden ongeveer 20% tot 30% groter dan vroeger. Indien toegepast op de Coast Redwood-bossen - de thuisbasis van enkele van de grootste bomen ter wereld - betekent zelfs een bescheiden procentuele toename veel extra koolstofopslag in bossen. Onderzoekers ontdekten ook dat zelfs oudere grote bomen biomassa blijven toevoegen naarmate ze ouder worden als gevolg van verhoogde kooldioxidegehaltes.

In tegenstelling tot de effecten van klimaatverandering, die per locatie en in de tijd varieert, vermengt de hoeveelheid koolstofdioxide in de atmosfeer zich bijna gelijkmatig, dus elke plaats op aarde heeft bijna dezelfde hoeveelheid, zei Sohngen.

Dus om te testen of de chemische verbinding verantwoordelijk was voor het versterken van ons bioom, gebruikte het team van Sohngen historische gegevens van het US Forest Service Forest Inventory and Analysis Program (USFS-FIA) om te vergelijken hoe het houtvolume van bepaalde bosgroepen in het verleden is veranderd paar decennia. De studie schat dat er tussen 1970 en 2015 een significante toename was in het houtvolume van bomen, wat correleert met een duidelijke stijging van de koolstofemissies.

Onderzoekers konden deze methode ook gebruiken om te testen of er verschillen waren tussen natuurlijk voorkomende bomen en bomen die werden geplant. Sohngen dacht dat geplante bomen een groter bemestingseffect zouden ondergaan, omdat ze het voordeel hebben dat planters vaak de beste zaden plukken om alleen op de beste locaties te planten. Integendeel, hij was verrast toen hij ontdekte dat geplante bomen op dezelfde manier reageren op het koolstofdioxidegehalte als natuurlijke bomen.

Over het algemeen zei Sohngen dat dit werk aantoont dat de respons van het houtvolume op koolstofdioxide in ons ecosysteem zelfs hoger is dan zijn collega's voorspelden met experimentele studies.

De resultaten moeten beleidsmakers en anderen de waarde van bomen laten zien bij het tegengaan van klimaatverandering. Sohngen zei dat koolstofbemesting op een dag de inspanningen voor het kweken van bomen efficiënter zou kunnen maken. Als het bijvoorbeeld $ 50 kost om vandaag een hectare bomen te planten, met behulp van koolstofbemesting, kan dat aantal gemakkelijk worden verlaagd tot $ 40. Aangezien klimaatverandering de Verenigde Staten elk jaar ongeveer $ 2 biljoen kost, zou die daling kunnen helpen de kosten van het verminderen van klimaatverandering te verlagen, zei Sohngen.

"Koolstofbemesting maakt het zeker goedkoper om bomen te planten, ontbossing te voorkomen of andere activiteiten uit te voeren die verband houden met het proberen de koolstofput in bossen te verbeteren", zei Sohngen. "We zouden meer bomen moeten planten en oudere bomen moeten behouden, want uiteindelijk zijn ze waarschijnlijk onze beste keuze om de klimaatverandering tegen te gaan." + Verder verkennen

Bomen planten niet altijd een effectieve manier om kooldioxide te binden