Nová studie ukazuje, že vegetace kontroluje budoucnost vodního cyklu

Velký podvod s globálním oteplováním - The Great Global Warming Swindle (Červen 2019).

Anonim

Předpovídání toho, jak stoupající atmosférický CO2 ovlivní hydrologický cyklus, od extrémních předpovědí počasí až po dlouhodobé projekce o zemědělství a vodních zdrojích, je rozhodující jak pro každodenní život, tak pro budoucnost planety. Obvykle se předpokládá, že hydrologická změna je způsobena srážkami a radiačními změnami způsobenými klimatickými změnami a že jak se přizpůsobuje povrch půdy, rostoucí teploty a nižší srážky způsobí, že planeta bude suchá.

Výzkumníci Columbia Engineering zjistili, že naopak vegetace hraje dominantní roli ve vodním cyklu Země a že rostliny regulují a ovládají rostoucí zátěž kladenou na kontinentální vodní zdroje v budoucnu. Studie, kterou vede Pierre Gentine, profesor pozemního a environmentálního inženýrství na Columbia Engineering a na Zemském institutu, je dnes publikován ve sborníku Národní akademie věd.

"Naše zjištění, že vegetace hraje klíčovou roli v budoucnu v pozemské hydrologické odezvě a vodní stres je nesmírně důležité pro správné předvídání budoucího suchosti a vodních zdrojů, " říká Gentine, jehož výzkum se zaměřuje na vztah mezi hydrologií a atmosférickou vědou,, a jeho dopad na změnu klimatu. "Mohlo by to být skutečný měnič hry pro pochopení změn v kontinentální vodní zátěži do budoucnosti."

Gentinův tým je prvním, kdo izoluje reakci vegetace od komplexní odpovědi globálního oteplování, která obsahuje takové proměnné pro vodní cyklus jako evapotranspirace (voda odpařená z povrchu, jak z rostlin, tak z holé půdy) půdní vlhkosti a odtoku. Odhalením reakce vegetace na globální vzestup CO2 z atmosférické reakce (skleníkových plynů) byly schopny kvantifikovat a zjistili, že vegetace je vlastně dominantním faktorem, který vysvětluje budoucí vodní stres.

"Rostliny jsou skutečně termostatem světa, " říká Léo Lemordant, PhD student Gentine a hlavní autor článku. "Jsou ve středu vodních, energetických a uhlíkových cyklů. Když vezmou uhlík z atmosféry, aby uvolnili, uvolňují vodu, kterou odnesou z půdy. že nyní převážně rostliny - ne jen srážky nebo teplota - nám řeknou, zda budeme žít suchší nebo vlhčící svět. "

Pro studii Gentine a Lemordant používaly modely pozemských systémů s odděleným povrchem (vegetační fyziologie) a atmosférickými (radiačními) odpověďmi na CO2 a použily multi-modelovou statistickou analýzu z CMIP5, nejnovějšího souboru experimentů koordinovaných klimatických modelů zřízených jako mezinárodní projekt spolupráce pro Mezinárodní panel pro klimatické změny. Použily tři jízdy: kontrolní jízdu s CO2 na úrovni listů av atmosféře, běh, kdy pouze vegetace reaguje na nárůst CO2 a běh, kdy pouze atmosféra reaguje na zvýšení CO2.

Jejich výsledky ukázaly, že změny klíčových vodních stresových proměnných jsou silně ovlivněny vegetačními fyziologickými účinky v reakci na zvýšený CO2 na úrovni listů, což ilustruje, jak hluboce ovlivňují fyziologické účinky v důsledku zvyšování atmosférického CO2 cyklus vody. Fyziologická reakce CO2 má dominantní roli v evapotranspiraci a má zásadní vliv na dlouhodobý odtok a vlhkost půdy ve srovnání s radiačními nebo srážkovými změnami způsobenými zvýšeným atmosférickým CO2.

Tato studie zdůrazňuje klíčovou úlohu vegetace při řízení budoucí pozemské hydrologické reakce a zdůrazňuje, že kontinentální uhlíkové a vodní cykly jsou úzce propojeny se zemí a musí být studovány jako propojený systém. Zdůrazňuje také, že hydrologové by měli spolupracovat s ekology a vědci v oblasti klimatu, aby lépe předpovídali budoucí vodní zdroje.

"Fyziologické účinky biosféry a související interakce mezi biosférou a atmosférou jsou klíčem k předvídání budoucího kontinentálního vodního stresu, který je představován evapotranspirací, dlouhodobým odtokem, vlhkostí půdy nebo indexem plochy listů, " říká Gentine. "Stres vegetačního vodního prostředí z velké části reguluje vychytávání uhlíku v půdě a dále zdůrazňuje, jak těsně budou propojeny budoucí uhlíkové a vodní cykly, aby nemohly být izolovány."

Gentine a Lemordant plánují další rozvinuti různých fyziologických účinků. "Odpověď na vegetaci je sama o sobě velmi složitá, " říká Gentine, "a chceme rozložit dopad růstu biomasy vůči stomatální reakci. Existují také důsledky pro extrémní události horké vlny, na kterých v současné době pracujeme."

"Tato práce zdůrazňuje důležitou potřebu dále studovat, jak rostliny reagují na vzrůstající atmosférický oxid uhličitý, " říká James Randerson, profesor vědy o zemních systémech, University of California, Irvine, který se studií nezapojil. "Rostliny mohou mít velký vliv na klima půdy a musíme lépe porozumět způsobům, jak reagovat na oxid uhličitý, oteplování a jiné formy globální změny."

menu
menu