Klimawandel
Wenn die globalen Temperaturen steigen, scheint die organische Substanz in den Wäldern schneller abgebaut zu werden, was laut neuen Forschungsergebnissen die Freisetzung von Kohlenstoff in die Atmosphäre beschleunigt.
Eine neue Studie eines Forscherteams, darunter Professorin Myrna Simpson von der U of T Scarborough, zeigt, dass mit steigenden globalen Temperaturen die organische Substanz in Wäldern offenbar schneller abgebaut wird, wodurch die Freisetzung von Kohlenstoff in die Atmosphäre beschleunigt wird.
Bildnachweis: U of T Scarborough
Wälder können bis zu 45 Prozent des terrestrischen Kohlenstoffs der Erde speichern, was sie zu einem entscheidenden Teil des Prozesses zur Regulierung des Klimawandels macht.
Mit steigenden globalen Temperaturen scheint die organische Substanz in den Wäldern jedoch schneller abgebaut zu werden, wodurch die Freisetzung von Kohlenstoff in die Atmosphäre beschleunigt wird.
Diese überraschende Schlussfolgerung stammt aus einer Langzeitstudie, die Mittel finden sollte, um die globale Erwärmung abzuschwächen, nicht zu verschlimmern.
"Unsere Frage war: 'Wie viel Kohlenstoff kann der Boden aufnehmen?'", sagt UTSC-Professorin für Umweltchemie, Myrna Simpson. „Aber in unseren Experimenten stellten wir fest, dass der Boden nicht der limitierende Faktor war. Wir konnten nicht einmal den Kohlenstoffsättigungspunkt erreichen.“
Seit 1990 führt ein Team internationaler Wissenschaftler Experimente im Harvard Forest in Massachusetts durch, um die Wirkung des Hinzufügens (oder Entfernens) unterschiedlicher Mengen und Arten von "Müll" - Blätter, Zweige, Samen, Wurzeln und anderes organisches Material - zu testen. über und unter der Erde. Simpson kam 2010 zu dieser Arbeit. Sie steuerte spezielle Expertise in der Kernspinresonanz (NMR)-Spektroskopie bei. Mit NMR können Forscher jede Art von organischem Material im Boden Molekül für Molekül scannen.
„Die wissenschaftliche Gemeinschaft akzeptiert weitgehend, dass die Chemie der organischen Bodensubstanz an Inputs gebunden ist“, sagt sie. "Aber wir waren überrascht zu sehen, dass all unsere Streumanipulationen zu einem beschleunigten Abbau organischer Stoffe führten."
Der Klimawandel könnte zu „produktiveren“ Wäldern führen – größere Bäume und mehr Vegetation. Diese Produktivität würde natürlich die Menge an Abfall erhöhen und damit die Menge an Kohlenstoff, die in Form von organischer Substanz in den Boden sinkt.
Aber in einem kürzlich in der Zeitschrift Biogeochemistry veröffentlichten Artikel beschreiben Simpson und ihre Co-Autoren, wie sie diese Veränderung simulierten, indem sie die Abfallmenge in Teilen des Waldes verdoppelten, in der Hoffnung, dass der Boden mehr Kohlenstoff aufnehmen könnte. Stattdessen stimulierte die vermehrte Einstreu die Aktivität von Bakterien und Pilzen. Organische Stoffe werden schneller abgebaut, wodurch der Nutzen der Kohlenstoffspeicherung entfällt und mehr CO2 in die Atmosphäre freigesetzt wird.
„Das Verändern der Einstreu hat mehr geschadet als genützt“, sagt Simpson. "Unsere war eine menschliche Manipulation, aber sie könnte genauso leicht durch den Klimawandel verändert werden."
Simpsons Experimente werden sowohl im Harvard Forest als auch in anderen Versuchswäldern auf der ganzen Welt in Zusammenarbeit mit einem großen Netzwerk von Ökologen und Bodenwissenschaftlern fortgesetzt. In jedem Fall können lokale Pflanzenarten, Klima und andere Faktoren zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Außerdem ist Müll nur eine Überlegung, wie lange Kohlenstoff in einem Wald versunken bleibt – Simpson testet die Auswirkungen von Stickstoff und anderen Variablen, die die Fähigkeit von Wäldern, Kohlenstoff zu speichern, beeinträchtigen könnten.
Der Bodenabbau wird weiter erschwert, weil Pflanzen viele Produkte herstellen – von Zellulose bis Lignin –, die jeweils unterschiedlich von Änderungen des Bodeninhalts und der Umweltbedingungen beeinflusst werden. Was eine Form der Zersetzung beschleunigt, kann eine andere verlangsamen.
„Ich möchte betonen, dass dies nur ein Wald war. Wir wissen nicht, ob dies ein globales Phänomen ist“, sagt sie. „Wir wollen jetzt sehen, wie sich Vegetation, Temperatur und Feuchtigkeit in verschiedenen Regionen auf den Prozess auswirken. Diese Ergebnisse deuten nur darauf hin, dass für Wälder wie den Harvard Forest das Hinzufügen von zusätzlichem Abfall keine Möglichkeit ist, den Klimawandel abzuschwächen und die Kohlenstoffspeicherung zu verbessern.“
Geschichte Quelle:
Der obige Beitrag ist aus Materialien nachgedruckt, die von der University of Toronto bereitgestellt wurden. Hinweis: Materialien können hinsichtlich Inhalt und Länge bearbeitet werden.