Быстрый рост деревьев оказался плохим сигналом для климата. Листья деревьев помогли измерить загрязнение воздуха
Быстрый рост деревьев оказался плохим сигналом для климата. Листья деревьев помогли измерить загрязнение воздуха
1 месяц назад 330 popmech.ru techcult.ru hightech.fm Екатерина Бельчикова, Александр Мартыненко, Василий Жуков, Никита Шевцев, Ильнур Шарафиев

Древесный покров поглощает значительную долю углекислого газа, выделяемого при сжигании ископаемого топлива. Помощь лесов в борьбе с глобальным потеплением незаменима. Однако, кажется, мы можем ее лишиться. Новое исследование показывает, что деревья начали слишком быстро расти и умирать. Именно это может привести к нашей беспомощности в борьбе с изменением климата.

Более высокие температуры и концентрации CO2 стимулируют рост деревьев. А чем больше деревьев, тем большее количество углерода они могут поглощать. Однако исследование, проведенное Университетом Лидса, которое опубликовано в журнале Nature Communications, говорит о том, что ускоренный рост также связан с ранней смертью. А это в свою очередь указывает на то, что роль леса, как хранилища углерода, может быть «недолговечной». 

Исследователи изучили более 200 000 данных о древесных кольцах по всему миру и обнаружили тесную связь между ростом и продолжительностью жизни почти во всех образцах, включая тропические деревья.

Соавтор работы Стив Фолькер сказал, что общество выигрывает от растущей способности лесов поглощать углерод в последние десятилетия, но эти темпы поглощения CO2, «вероятно, будут идти на убыль, поскольку медленно растущие и устойчивые деревья вытесняются быстрорастущими и уязвимыми».

Разница между «быстрым» и «медленным» деревом в том, что первое имеет больше шансов погибнуть, достигнув своего максимального размера, так как по мере роста быстрорастущие деревья вырабатывают меньше защиты от болезней или нападений насекомых, а также они более уязвимыми к засухе.

Климатические модели Земной системы в настоящее время предсказывают, что накопление углерода в лесах будет продолжаться или увеличиваться. Но новое исследование показывает обратное, что увеличение CO2 поставит под угрозу леса, так как быстрорастущие деревья будут умирать целыми массивами.

Сейчас мировые леса поглощают от 25 до 30% эмиссий СО2. Однако в связи с новой работой сложно предположить, какими будут эти цифры в будущем.

Слишком большое количество СО2 в атмосфере меняет деревья в худшую сторону

Исследователи из Лидского университета (Великобритания) описали изменение роли деревьев в механизме поглощения выбросов углекислого газа. Глобальное потепление привело к ускорению роста на планете зеленой массы, но это не плюс, а минус, потому что новые деревья стали недолговечны. Их нельзя более рассматривать в качестве «хранилищ» для СО2, разве что в краткосрочной перспективе.

Ранее считалось, что потепление климата полезно для растений и деревьев в частности – чем больше тепла, тем лучше они будут расти и поглощать пропорционально больше СО2. Однако последнее исследование на основе анализа 200 000 деревьев по всему миру показало, что они не только быстрее вырастают, но и быстрее погибают. Причем зачастую гибель скоропостижна и дерево в целом живет меньше, а значит и пользы от него тоже меньше.

Главная причина такой трансформации заключается в скорости климатических изменений. Медленнорастущие хладолюбивые виды слишком быстро вытесняются быстрорастущими теплолюбивыми. Однако эволюция растений не поспевает за этим процессом, поэтому у новых деревьев не выработаны механизмы иммунитета и защиты. Они гораздо более уязвимы для засухи или насекомых, а уж пережить бури, наводнения и торнадо, которых становится все больше, им становится особенно сложно.

Вывод, который делают ученые из Лидса: леса на планете сохранятся и даже преумножатся, но станут очень уязвимыми. Это не нарушит глобальный баланс, но мы не можем более надеяться на деревья, как на надежный долговечный поглотитель СО2. Нужно продолжать высаживать их для борьбы с опустыниванием, эрозией почвы и для других целей, но параллельно искать альтернативные методы борьбы с выбросами в атмосферу.

Источник — Nature Communications

Листья деревьев помогли измерить загрязнение воздуха
Сотрудники Университета Юты придумали простой и дешевый способ измерять загрязнение воздуха. Для этого ученые использовали листья деревьев.
Листья деревьев помогли измерить загрязнение воздуха

Авторы нового исследования, опубликованного в журнале GeoHealth, проанализировали множество научных статей и выяснили, что листья деревьев способны улавливать магнитные частицы, которые могут попадать в воздух из выхлопных газов. Эти частицы часто слишком малы для обнаружения их невооруженным глазом. Однако некоторые из них содержат достаточно железа, чтобы создаваемое ими магнитное поле можно было обнаружить с помощью специальных приборов. 

В своей работе ученые решили выяснить, насколько перспективны листья деревьев в качестве станций мониторинга качества воздуха. Для этого авторы собрали сосновые иглы с четырех деревьев в кампусе Университета Юты. Три растения располагались рядом с оживленной дорогой, но на разных расстояниях от нее. Четвертое дерево было сильно удалено от дороги. Авторы собрали образцы в двух точках: один раз после лета 2017 года с относительно хорошим качеством воздуха и один раз в разгар зимы, когда качество воздуха было самым плохим за сезон.

Используя магнитометры и электронные микроскопы, ученые обнаружили, что намагниченность игл, собранных зимой, была примерно в три раза выше, чем у тех, что были собраны летом. Эти зимние иглы оказались значительно грязнее. Исследователи также неожиданно нашли в магнитных частицах титан, ванадий и цирконий, а также другие химические элементы, которые обычно содержатся в тормозной пыли и выделяются при сжигании ископаемого топлива.

Затем исследователи напечатали на 3D-принтере искусственную сосновую ветку с иглами, чтобы точнее исследовать явление намагничивания частиц на листья. Теперь ученые хотят установить такие искусственные ветки в разных местах в своем районе и попробовать мониторить состояние воздуха.

Исследование: Земля не нагревалась так интенсивно последние 10 млн лет

Ученые из Германии смогли реконструировать изменение климата в течение последних 50 млн лет. Они пришли к выводу, что Земля в последние 10 млн лет нагревалась не так быстро, как сейчас.

Ученые завершили одно из самых полных исследований истории климата Земли. Они пришли к выводу, что планета может прогреться до уровня, которого она не достигала, по крайней мере, за 34 млн лет. Также они заметили, что планета не нагревалась так быстро последние 10 млн лет.

Исследователи под руководством Томаса Вестерхольда из Бременского университета (Германия) построили наборы данных, используя химический анализ древних отложений, которые они добыли со дна океана. Эти отложения, некоторым из которых 66 млн лет, заполнены сохранившимися раковинами крошечных организмов, которые могут рассказать ученым о температуре и химическом составе океана на момент их образования.

Осадочная порода, собранная со всего мира в течение многих лет, позволила ученым реконструировать историю климата Земли, восходящую к массовому вымиранию, в результате которого погибли три четверти видов планеты, в том числе динозавры. Они обнаружили, что планета прошла через четыре различные климатические фазы. 

Переход из одного состояния в другое, как правило, зависел от изменения уровня парниковых газов, часто вызванного извержениями вулканов и другими природными процессами, а также от сдвигов на орбите Земли, которые повлияли на количество солнечной энергии, поступающей на планету.

В самые жаркие периоды, более 50 миллионов лет назад, температура на Земле была более чем на 10 градусов Цельсия жарче, чем сегодня. Но важно отметить, что планете потребовались тысячи или даже миллионы лет, чтобы достичь этих уровней, и это было задолго до того, как люди появились на Земле. По оценкам ученых, при нынешних темпах нагревания, планета достигла самого интенсивного нагревания в течение последних 10 млн лет.

0 комментариев
Архив