Narinig namin ang mga hula kung paano ang mga greenhouse gas emissions ay magdadala ng mga pagbabago sa mga temperatura at karanasan ng ulan ng mga tao. Ngunit kung paano nakakaapekto ang mga pagbabagong ito sa kagubatan ng mundo ay may malawak na implikasyon para sa hinaharap.

Maaaring mas maiinit na taglamig, at sa gayon mas mahabang panahon na lumalaki, nagiging sanhi ng mabilis na paglaki ng mga puno? Kung gayon, marahil mas mabilis na paglago ng kahoy ay maaaring magpabagal sa tulin ng pagbabago ng klima, dahil ang mga puno ay sumisipsip ng carbon mula sa hangin habang lumalaki sila.

O kaya marahil ang mas maiinit na tag-init ay mangangahulugan ng mas maraming kondisyon na tulad ng tagtuyot, sa gayon ay humahadlang sa kakayahan ng mga puno na lumaki at sa gayon ay maging sanhi ng pagkasira ng ating mga kagubatan.

Sa isang kamakailan-lamang na papel, ang aking mga kasamahan at ako ay naglagay upang gumawa ng mapa kung paano maaaring maimpluwensyahan ng pagbabago ng klima ang paglago ng puno sa buong kontinente ng Hilagang Amerika. Upang gawin ito, hinuhukay namin ang mga makasaysayang rekord ng paglago ng puno sa panahon ng 1900-1950 na nakolekta ng maraming mga ekologistang nakatalagang patlang sa mga dekada at idineposito sa International Tree Ring Data Bank.

Ang aming nakita ay ang pang-araw-araw na pamumuhay ng mga puno sa buong North America ay magiging mas mahirap, sa kabila ng mga potensyal na benepisyo na tumataas carbon dioxide concentrations ay maaaring magkaroon para sa mga puno. Ito ay salungat sa pag-asa ng ilang siyentipiko na ang pagbabago ng klima ay lubos na makikinabang sa mga kagubatan ng latitud sa latitude.

Paano tumutugon ang mga puno sa klima

Ang unang sagabal sa paghula sa hinaharap na pag-unlad ng puno ay upang maunawaan kung paano ang mga puno sa iba't ibang mga ecosystem ay tumutugon sa pagbabago ng klima.

Maaari mong hulaan na sa malamig na hilagang mga kagubatan, ang isang maliit na init ay maaaring makatulong sa mga puno na lumaki, samantalang ang higit na init sa disyerto ng Southwest ay malamang na ang huling bagay na puno na nais. Ang pagmamasid na ito ay nag-udyok sa mga nakaraang siyentipiko na bumalangkas ng isang "boreal greening" teorya - na ang global warming ay magdudulot ng mas mabilis na paglaki ng mga kagubatan sa hilagang boreal at makatulong na mapawi ang pagbabago ng klima.

Ginamit namin ang makasaysayang data ng singsing na puno upang i-map ang ugnayan sa pagitan ng rehiyonal na klima at paglago ng puno. Ang pagtutugma ng bawat singsing sa pag-unlad sa mga pattern ng panahon sa kaukulang taon, maaari tayong magkaroon ng pakiramdam para sa kung paano tumutugon ang mga puno sa mga pagbabago sa klima. Halimbawa, nakita natin na ang temperatura ng Hunyo sa itaas ay nagdulot ng mas mabilis na pag-unlad ng puno sa mga lugar na may mga klima na katulad ng Fairbanks, Alaska, ngunit mas mabagal na paglago sa Phoenix-tulad ng klima.

Habang nagbabago ang klima, maaari naming asahan ang tugon ng mga puno na baguhin din. Halimbawa, sa Fairbanks, ang aming mga modelo ay tunay na hinuhulaan na, sa hinaharap, sa itaas-karaniwan ang mga temperatura ng Hunyo ay magiging masama para sa pag-unlad ng puno doon, na tapat ng makasaysayang relasyon. Bakit? Ang Fairbanks ay pinainit nang labis na ito ay nagbabago sa isang bagong klima na kung saan ang karagdagang pag-init ay nakakasama na ngayon. Ang iba pang mga mananaliksik ay nagsimula nang makita ang ganoong a nangyayari ang paglilipat sa lupa sa Alaska.

Sa sandaling matukoy kung paano tumutugon ang mga puno sa mga pagbabago sa klima sa buong kontinente, maaari naming gamitin ang mga taya mula sa UN Intergovernmental Panel sa Pagbabago ng Klima (IPCC) upang mahulaan ang nararapat na pagbabago sa paglago ng puno sa buong kontinente. Para sa bawat pixel sa aming mapa ng North America, nag-usapan namin kung paano magbabago ang mga kagamitang batay sa parehong hanay ng impormasyon - ang relasyon sa paglago-klima na itinatag namin sa pamamagitan ng pag-aaral ng singsing na puno at ang inaasahang pagbabago sa klima sa kontinente.

Carbon fertilization

May isa pang kulubot sa palaisipan na aming sinuri. Ang pagbabago ng klima ay hinihimok sa kalakhan ng isang buildup ng karagdagang carbon dioxide, at ang mga halaman ay gumagamit ng carbon dioxide sa photosynthesize. Tulad ng paghinga namin sa oxygen upang mabuhay, ang mga halaman huminga sa carbon dioxide upang mabuhay. Samakatuwid, ang pagtaas ng dami ng carbon dioxide ay maaaring direktang mapabilis ang paglago ng puno. Ito ay kilala bilang "carbon pagpapabunga"Sapagkat ito ay tulad ng pagdadagdag namin ng pataba sa mga halaman sa pamamagitan ng hangin upang matulungan silang palaguin.

Ang mga siyentipiko ay malalim na hinati tungkol sa kung ang pagpapabunga ng carbon ng ganitong uri ay talagang magdulot ng pagtaas sa paglago, at kung gayon, magkano. Sa aming papel, hindi namin sinubukan na lutasin ang debate na ito. Sa halip, nagsama kami ng maramihang iba't ibang posibilidad para sa lakas ng carbon fertilization.

Upang gayahin ang carbon fertilization, gumamit kami ng isang malinis na maliit na bilis ng kamay na iminungkahi ng Propesor Graham Farquhar ng Australian National University. Ang lansihin ay nakasalalay sa katotohanan na habang ang mga halaman ay huminga sa carbon dioxide, ang tubig ay nakaligtas. Isipin ang mga pores sa mga dahon bilang maliit na bibig na bukas at malapit na huminga. Kailangan ng maraming halaman upang buksan ang kanilang mga bibig upang huminga, mas maraming tubig ang nakakarera. Kaya sinusubukan ng mga halaman na panatilihing nakasara ang kanilang bibig nang maayos.

Kung ang mga konsentrasyon ng carbon dioxide na lumulutang sa palibot ng hangin ay napakataas, ang mga halaman ay kailangang buksan lamang ang kanilang mga bibig nang kaunti para sa isang maliit na gulp ng hangin nang hindi nawawala ang maraming tubig. Samakatuwid, habang nagpapabunga ang mga halaman na may carbon sa hangin, ito ay direktang bumababa sa halaga ng tubig na maaaring mapanatili ng mga halaman - na may higit na CO2, ang mga dahon ng mga dahon ay sasampotin ang gas nang mas mahusay at sa proseso ay mawawalan ng mas kaunting tubig.

Sa halip na subukang gayahin ang mas maraming libreng carbon na lumulutang sa hangin, maaari lamang nating magpanggap na ang mga halaman ay tumatanggap ng mas maraming tubig-ulan. Ang tunay na epekto sa paglago ay dapat na mahalagang pareho, dahil ang pagtaas ng carbon at pagpapanatili ng tubig ay direktang nakaugnay.

Sa mga disyerto kung saan ang tubig ay nasa isang premium at ang mga halaman ay mataas na motivated upang mapanatili ang kanilang mga bibig sarado, isang maliit na carbon pagpapabunga (o isang maliit na dagdag na ulan) ay dapat pumunta sa isang mahabang paraan patungo sa pagtulong sa mga halaman lumago. Sa kabaligtaran, sa rainforests kung saan ang mga halaman ay maaaring panatilihin ang kanilang mga bibig malawak na bukas na may maliit na gastos, carbon pagpapabunga (o dagdag na ulan) ay maaaring hindi magkano ang magagawa upang matulungan ang mga halaman.

Sa aming pag-aaral, simulate namin ang pagpapabunga ng carbon sa pamamagitan lamang ng pagdaragdag ng higit pang pag-ulan sa hinaharap sa aming mga modelo. Upang bigyang-kasiyahan ang mga siyentipiko na matindi ang paniniwala na ang carbon fertilization ay mahuhuli, sa ilang mga simulation ay nagdagdag kami ng dagdag na tubig ayon sa dami ng sobrang carbon na inaasahang ilalabas sa atmospera. Upang bigyang-kasiyahan ang mga siyentipiko na hindi nagsasabi na hindi naniniwala ang epekto ng pagpapabunga ng carbon ay sumasabog, tumakbo din kami ng mga simulation nang walang anumang nadagdagang tubig. At nagpatakbo kami ng mga simulation sa lahat ng antas sa pagitan.

Mga hula ng aming mga modelo

Sa pagtatapos ng araw, ang aming mga mapa kung paano maaaring tumugon ang paglago ng puno sa pagbabago ng klima ay may alarma.

Sa kabuuan ng karamihan sa kanluran at gitnang bahagi ng kontinente, nakikita natin ang napakalaking pagbaba sa mga rate ng paglago ng puno, na may mga puno na lumalaki hanggang sa 75 porsiyentong mas mabagal sa ikalawang kalahati ng siglong ito. Gayunpaman, sa ilang mga lugar na malapit sa baybayin ng kontinente, tulad ng Pacific Northwest, kanlurang Canada at sa dakong timog-silangan ng Estados Unidos, nakita namin ang ilang lokal na pagtaas sa mga rate ng paglaki ng puno.

Sa karaniwan, nang wala ang epekto ng pagpapabunga ng carbon, ang mga modelo ng paglago ng aming mga modelo sa buong kontinente ay bumagsak ng halos 20 na porsyento sa ilalim ng sitwasyon ng pagbabago ng klima ng pinakamasama na pinalabas ng IPCC (ang sitwasyong ito ay may 6 degrees Celsius ng forecast ng pag-init sa buong kontinente) .

Natuklasan namin na magkakaroon ito ng napakalaking epekto ng pagpapabunga ng carbon (hindi realistiko na malaki, ayon sa opinyon ng ilang mga kapwa may-akda ng pag-aaral) upang mabawi ang paghina na ito. At sa kabuuan ng karamihan ng kontinente, ang aming mga modelo ay nagpaplano ng mas mabagal na mga rate ng paglago gaano man malaki ang epekto ng pagpapabunga ng carbon.

Gayundin, hindi namin nakita ang isang malaking pagtaas sa malamig na hilagang gubat rate ng paglago sa aming mga simulation. Kaya, sa karaniwan, hindi namin nakita ang "boreal greening." Kung anumang bagay, nakita namin ang pagbagal ng mga kagubatan na ito. Ito ay higit sa lahat na hinihimok ng pagbabago sa kung paano tumutugon ang mga puno sa mga klima sa mga lugar tulad ng Fairbanks.

Ano ang ibig sabihin nito

Ang implikasyon ng aming pag-aaral ay ang mga kagubatan ay hindi tila nakapagligtas sa amin mula sa pagbabago ng klima.

Iminumungkahi ng aming mga modelo na ang karamihan sa aming mga gubat ay lalong lumalaki sa hinaharap. Siyempre, ito ay may direktang epekto sa lahat ng mga paraan na kami at iba pang mga species ay umaasa sa mga puno. Ngunit ito rin ay magpapakain pabalik sa pagbabago ng klima mismo. Tulad ng pag-init ng mundo ay nagiging sanhi ng mga puno na humawak ng mas kaunting carbon, magkakaroon ng mas maraming carbon na natitira sa hangin upang maging sanhi ng mas mabilis na pag-init, kaya ang paglikha ng isang accelerating cycle.

Higit pa rito, maraming mga matagal na taon ng masamang paglago sa mga puno ay malamang na maubos ang mga mapagkukunan na kailangan nila upang mabuhay, ginagawa itong madaling kapitan sa malubhang mga tagtuyot o pagsiklab ng insekto. Ito ay maaaring mangahulugan na kung ano ang ipinapahayag namin bilang mas mabagal na paglago ay maaaring isalin sa laganap na kamatayan ng puno. Sa ibang salita, ang larawan ng kagubatan ay maaaring maging mas malungkot kaysa sa iminumungkahi ng aming mga modelo.

Sa aming mga modelo, hindi namin isinasaalang-alang ang paraan ng pagbabago ng kagubatan dahil sa mga pagbabago sa mga kasanayan sa pag-log o pangangasiwa ng kagubatan. Sa maraming lugar, ang mga kagubatan ay mabilis na inaayos dahil lamang na tumigil kami sa pag-log dito kamakailan. Ang mga kadahilanang ito ay dapat na isipin bilang isa pang layer upang idagdag sa itaas ng aming mga projections.

Ang pag-aaral na ito, tulad ng anuman sa uri nito, ay talagang ang aming pinakamahusay na hula sa humigit-kumulang sa hinaharap. Sa tingin ko ng gayong mga pagtataya ay hindi bilang mga hula ng mabilis at hula kung ano ang mangyayari, ngunit bilang makatwirang mga posibilidad. Mayroong maraming mga unknowns kasangkot, kabilang ang mga katotohanan na sa hinaharap klima ay malamang na medyo naiiba mula sa anumang nakita natin sa nakaraan.

At siyempre ang pinakamalaking hindi alam ay kung magkano ang paghahangad ng aming komunidad ng tao ay magdadala sa sanhi ng clamping down sa greenhouse gas emissions.

Tungkol sa Ang May-akda

Si Noah Charney, Postdoctoral Research Associate of Ecology at Evolutionary Biology, University of Arizona

Ang artikulong ito ay orihinal na na-publish sa Ang pag-uusap. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

at

Salamat sa pagbisita InnerSelf.com, Kung saan mayroon 20,000 + mga artikulong nagbabago sa buhay na nagtataguyod ng "Mga Bagong Saloobin at Bagong Posibilidad." Ang lahat ng mga artikulo ay isinalin sa 30+ wika. sumuskribi sa InnerSelf Magazine, na inilathala linggu-linggo, at Araw-araw na Inspirasyon ni Marie T Russell. InnerSelf Magazine ay nai-publish mula noong 1985.