Gegevens over de klimatologische geschiedenis van het Westen kunnen worden verkregen door jaarringen van bomen in droge gebieden te bestuderen. Met behulp van boomringen hebben onderzoekers ontdekt dat de huidige 23 jaar durende droogteperiode de ernstigste is van de afgelopen 1200 jaar. Kannenberg zal boomringgegevens koppelen aan metingen van bodemvocht, grondwater en ecosysteemfluxen via eddy covariantie-fluxtorens.
"Dit zijn in wezen fraaie weerstations die de ademhaling van het ecosysteem kunnen waarnemen", zei hij. "Het kan kwantificeren hoeveel koolstof er vanuit de atmosfeer de vegetatie in gaat als planten overdag fotosynthetiseren, en op dezelfde manier hoeveel koolstof er 's nachts weer in de atmosfeer wordt uitgeademd, omdat ecosystemen ademen zoals wij dat doen."
De torens kunnen ook meten hoeveel water er via de regen binnenkomt, hoeveel er via de planten naar de atmosfeer gaat en hoeveel er van het bodemoppervlak verdampt.
Wereldwijd wordt verwacht dat megadroogtes de komende decennia in frequentie en ernst zullen toenemen, en de gesynthetiseerde gegevens van Kannenberg kunnen onderzoekers helpen informeren over andere droge en niet-droge biomen.
Hij richt zich ook op het afvangen van koolstof. De fotosynthesesnelheid van de vegetatie in droge gebieden beïnvloedt hun vermogen om koolstof op te slaan, maar bomen kunnen alleen fotosynthetiseren als er voldoende water beschikbaar is. Dit proces is redelijk consistent in oostelijke bossen, maar moeilijk te voorspellen in droge gebieden.
"Als je aan een bos hier in West Virginia denkt, zit er duidelijk veel koolstof opgeslagen in de vegetatie", zei hij. "Dit maakt het wereldwijd tot een zeer belangrijke koolstofopslag. Het is voor wetenschappers gemakkelijk om te voorspellen hoeveel koolstof elk jaar door deze bomen wordt opgenomen, omdat we weten dat de omgeving tijdens de lente, zomer en herfst behoorlijk bevorderlijk is voor fotosynthese."
Omdat er in de westerse landschappen veel minder vegetatie is, wordt er echter minder koolstof opgeslagen in de droge gebieden. De beschikbaarheid van water is inconsistent en onvoorspelbaar, en de hoeveelheid koolstof die de westerse vegetatie elk jaar kan opnemen varieert aanzienlijk. In jaren van droogte kan het zijn dat er helemaal weinig koolstof wordt geabsorbeerd.
"Studies tonen aan dat vooral droge ecosystemen erg belangrijk zijn om te bepalen hoeveel koolstof wereldwijd door het hele aardoppervlak wordt opgenomen", aldus Kannenberg. ‘Niet omdat ze een ton koolstof opnemen, maar omdat ze in de loop van de tijd zo inconsistent zijn. Het begrijpen van de fotosynthese en koolstofopslag in deze droge ecosystemen is belangrijk, ook al lijkt het er misschien niet op dat er een ton koolstof is opgeslagen in de vegetatie op het platteland. het landschap."
Kannenberg zei dat er verschillende managementacties beschikbaar zijn om een aantal van de huidige gevolgen te verzachten en zich voor te bereiden op de toekomstige gevolgen, omdat naarmate de planeet warmer wordt, de atmosfeer droger wordt. In veel regio's, zoals het zuidwesten van de VS, die al erg droog zijn, verwarmen feedbacklussen de lucht en drogen de atmosfeer uit, wat op zijn beurt toekomstige droogtegebeurtenissen zal versnellen.
"Historisch gezien zijn megadroogtes zeldzaam", zei hij. "Maar er zijn er in de loop van de tijd een aantal geweest, en ze zullen in de toekomst frequenter en ernstiger worden."
Aangeboden door West Virginia University