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Aufgrund Des Steigenden CO2 Könnten Bäume Die Arktis Erwärmen
Aufgrund Des Steigenden CO2 Könnten Bäume Die Arktis Erwärmen

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Video: Können Bäume das Klima retten? 205 Gigatonnen Kohlenstoff können gespeichert werden l | Breaking Lab 2022, Dezember
Anonim

Ein geringerer Wasserverlust von Pflanzen führt zu einer Erwärmung der Umgebungsluft, und Strömungen können diese Wärme nach oben transportieren.

Aufgrund des steigenden CO2 könnten Bäume die Arktis erwärmen
Aufgrund des steigenden CO2 könnten Bäume die Arktis erwärmen

Die Arktis ist einer der Orte mit der schnellsten Erwärmung auf dem Planeten - und Wissenschaftler sind sich immer noch nicht ganz sicher, warum.

Das Schmelzen von Schnee und Eis kann die Erwärmung beschleunigen. Veränderungen in der atmosphärischen Zirkulation könnten eine Rolle spielen. Viele Faktoren könnten die Temperaturen in der Region beeinflussen, die mindestens doppelt so schnell ansteigen wie der Rest der Welt.

Jetzt glauben Wissenschaftler, ein zusätzliches Puzzleteil entdeckt zu haben. Wie sich herausstellt, können Pflanzen einen unerwarteten Einfluss auf die globale Erwärmung haben.

Wenn der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre steigt, können Pflanzen die Photosynthese und andere grundlegende Lebensfunktionen effizienter ausführen. Dabei können sie häufig mehr Wasser sparen.

Wasser, das Pflanzen mit der Luft austauschen, hilft, die lokalen Temperaturen zu kühlen. Wenn sie weniger Wasser verlieren, erwärmt sich ihre Umgebung.

Eine im letzten Monat in Nature Communications veröffentlichte Studie legt nahe, dass dieser Prozess zur Erwärmung der Arktis beiträgt.

"Der Einfluss von Pflanzen wurde bisher übersehen", sagte der Co-Autor der Studie, Jin-Soo Kim, ein Wissenschaftler an der Universität von Edinburgh, in einer E-Mail an E & E News. „Diese Studie beleuchtet die Auswirkungen der Vegetation auf die Erwärmung der Arktis unter [einem] erhöhten CO2 Welt.".

Die Studie verwendete eine Reihe von Erdsystemmodellen, um zu ihren Ergebnissen zu gelangen.

Die Modelle legen nahe, dass der CO steigt2- das Ergebnis menschlicher Treibhausgasemissionen - führt dazu, dass Pflanzen in der gesamten nördlichen Hemisphäre, einschließlich dicht bewachsener Regionen in den Tropen und in den mittleren Breiten, weniger Wasser verlieren. Dieser Prozess führt dazu, dass sich die Temperaturen an diesen Orten noch stärker erwärmen als allein aufgrund des Klimawandels.

Gleichzeitig tragen großräumige atmosphärische Zirkulationsmuster dazu bei, Wärme zwischen den Tropen und der Arktis zu transportieren. Die Studie legt nahe, dass diese zusätzliche Hitze die Arktis noch schneller erwärmt.

Tatsächlich kann die zusätzliche Erwärmung tatsächlich zu anderen Prozessen beitragen, die auch den arktischen Klimawandel beschleunigen.

Zum Beispiel glauben Wissenschaftler, dass das Schmelzen des Meereises eine große Rolle bei der Erwärmung der Arktis spielt. Meereis mit seiner hellen, reflektierenden Oberfläche trägt dazu bei, das Sonnenlicht vom Planeten weg zu strahlen. Wenn das Eis verschwindet, kann mehr Sonnenlicht und mehr Wärme an die Erdoberfläche gelangen.

Die zusätzliche Hitze, die aus den unteren Breiten aufsteigt, könnte dazu beitragen, das Meereis schneller zu schmelzen, schlagen die Forscher vor. Dies trägt wiederum zu einer schnelleren Erwärmung der Arktis bei.

Ein wichtiges Unbekanntes

Insgesamt schätzt die Studie, dass der Pflanzeneffekt jedes Jahr fast 10% der Erwärmung der Arktis ausmachen kann. Und es könnte bis zu 28% der Erwärmung in den unteren Breiten der nördlichen Hemisphäre erklären.

Es besteht jedoch immer noch große Unsicherheit über diese Schätzungen.

Die Wissenschaftler verwendeten in ihrer Studie ein Ensemble von acht Modellen und betrachteten alle Modellergebnisse zusammen. Aber von einem Modell zum nächsten gibt es ziemlich große Unterschiede in der Größe des Pflanzeneffekts.

Dies kann teilweise darauf zurückzuführen sein, dass die Reaktion des Meereises immer noch ungewiss ist und zwischen verschiedenen Modellen variiert.

Es gab aber auch einige Debatten unter Wissenschaftlern über die genauen Auswirkungen eines Anstiegs des CO2 auf Pflanzen.

Pflanzen nehmen CO auf2und tauschen auch Wasser mit der Atmosphäre aus, durch winzige Poren in ihren Blättern, die Stomata genannt werden. Mehr CO2 bedeutet, dass Pflanzen ihre Stomata nicht so weit offen halten müssen. Sie können immer noch genug Kohlendioxid durch kleinere Öffnungen erhalten und dabei Wasser sparen.

Auf der anderen Seite mehr CO2 kann manchmal zu einer Zunahme des Pflanzenwachstums führen - und wenn mehr Pflanzen in der Nähe sind, wird mehr Wasser mit der Atmosphäre ausgetauscht.

Diese beiden Effekte - mehr Pflanzenwachstum, aber auch kleinere Stomataöffnungen - können widersprüchliche Auswirkungen auf die lokalen Temperaturen haben.

Derzeit deuten neuere Studien darauf hin, dass der Stomata-Effekt tendenziell gewinnt.

"Ich denke, es ist ziemlich klar, dass wir in vielen Ökosystemen nicht so viel Pflanzenwachstum sehen, wie wir naiv denken, wenn wir den CO erhöhen2", Sagte Leander Anderegg, Postdoktorand an der University of California in Berkeley und der Carnegie Institution for Science, der die neue Forschung für E & E News kommentierte. "Und dort gleicht die Zunahme dieser Pflanzen, die Wasser effizienter nutzen und Stomata schließen, den Wachstumsaspekt definitiv aus."

Die genaue Größe dieser Effekte sei jedoch noch ungewiss und könne von Ort zu Ort variieren.

"Ich denke, dass es etwas ist, das ziemlich gut etabliert ist, dass es wie ein wichtiges Unbekanntes ist", sagte er.

Daher arbeiten Wissenschaftler immer noch daran, genau zu verstehen, welchen Einfluss Pflanzen auf das globale Klima haben. Andere Studien legen jedoch auch nahe, dass sie eine wichtige Rolle spielen könnten.

Frühere Untersuchungen, die 2010 in den Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht wurden, haben ergeben, dass der Pflanzeneffekt die globale Erwärmung über das hinaus erhöhen wird, was Wissenschaftler aufgrund von Prognosen zum Klimawandel sonst erwarten würden. Andere Studien, wie eine Analyse von 2018 in Nature Communications, haben gezeigt, dass der gleiche Effekt extreme Hitzeereignisse verstärkt und häufigere und intensivere Hitzewellen verursacht.

Und noch andere Studien haben den Pflanzeneffekt mit regionalen Klimamustern an Orten außerhalb der Arktis in Verbindung gebracht. Eine 2018 in Geophysical Research Letters veröffentlichte Studie ergab beispielsweise, dass ein verringerter Wasserverlust von Pflanzen zu einem Trocknungsmuster im Amazonasgebiet beitragen kann.

Dies alles ist ein aufstrebendes Forschungsgebiet, dessen genaues Ausmaß noch unklar ist. Infolgedessen ist der Effekt in den meisten Klimamodellen - wenn überhaupt - nicht gut vertreten.

Laut Kim besteht die Möglichkeit, dass einige Modellprojektionen den zukünftigen Klimawandel, insbesondere in der Arktis, unterschätzen. Weitere Untersuchungen könnten klären, ob dies tatsächlich der Fall ist und wie viel Pflanzen zur Erwärmung auf der ganzen Welt beitragen.

Die Tatsache, dass viele Studien mit vielen Modellen auf der gleichen Grundidee zu konvergieren scheinen, gibt den Wissenschaftlern vorerst mehr Vertrauen, dass sie auf dem richtigen Weg sind, sagte Anderegg.

"Und selbst wenn wir einige erstaunliche Durchbrüche bei der Modellierung von Pflanzen haben … Ich denke, was an dem Papier absolut haltbar ist, ist, wie Pflanzen auf CO reagieren2 wird uns nicht retten “, fügte er hinzu.

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