Die Vegetation der Welt verfügt über eine bemerkenswerte Fähigkeit, Kohlendioxid (CO2) aus der Luft aufzunehmen und als Biomasse zu speichern. Damit verlangsamen Pflanzen den Klimawandel, da das von ihnen aufgenommene CO2 nicht zur globalen Erwärmung beiträgt.
Aber was wird bei einem fortgeschritteneren Klimawandel passieren? Wie wird die Vegetation auf prognostizierte Veränderungen des atmosphärischen CO2, der Temperaturen und des Niederschlags reagieren? Unser Studieheute veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschrittezeigt, dass Pflanzen möglicherweise mehr CO2 aufnehmen als bisher angenommen.
Wir fanden heraus, dass Klimamodelle, die die Prozesse, die das Pflanzenleben aufrechterhalten, am besten berücksichtigen, durchweg die stärkste CO2-Aufnahme vorhersagen. Das komplexeste Modell sagte bis zu 20 % mehr voraus als die einfachste Version.
Unsere Ergebnisse unterstreichen die Widerstandsfähigkeit von Pflanzen und die Bedeutung des Pflanzens von Bäumen und des Erhalts der vorhandenen Vegetation, um den Klimawandel zu verlangsamen. Das ist zwar eine gute Nachricht, lässt uns aber im Kampf gegen den Klimawandel nicht vom Haken. Der rasante Anstieg des atmosphärischen CO2 bedeutet, dass wir die Emissionen weiterhin reduzieren müssen.
Was passiert mit dem CO2, das Pflanzen aufnehmen?
Pflanzen nehmen CO2 durch Photosynthese auf. Dieser Prozess nutzt die Energie der Sonne, um CO2 aus der Luft in den Zucker umzuwandeln – oder „zu fixieren“, den Pflanzen für Wachstum und Stoffwechselaktivität verwenden.
Etwa die Hälfte dieses CO2 geben Pflanzen relativ schnell über die Atmung wieder an die Atmosphäre ab. Die andere Hälfte wird für das Wachstum verwendet und verbleibt länger – Monate bis Jahrhunderte – in der Pflanzenbiomasse.
Diese Biomasse wird irgendwann absterben und sich zersetzen. Ein Teil des Kohlenstoffs wird wieder in die Atmosphäre abgegeben, andere Teile gelangen jedoch in den Boden, wo er Hunderte von Jahren verbleiben kann.
Wenn Pflanzen also mehr CO2 aufnehmen, wird wahrscheinlich auch mehr Kohlenstoff in der Vegetation und im Boden gespeichert. Diese „Landsenke“ von Kohlenstoff hat in den letzten Jahrzehnten tatsächlich zugenommen jährliche Bewertung des globalen CO2-Budgets hat gezeigt.
Darüber hinaus wird die zunehmende CO2-Senke an Land weitgehend auf den Klimawandel zurückgeführt positive Auswirkungen des steigenden atmosphärischen CO2 auf die Photosynthese der Pflanzen. Dies ist wichtig, da der in Pflanzen und Böden gespeicherte Kohlenstoff den Anstieg des atmosphärischen CO2 und damit die globale Erwärmung verlangsamt.
Eine Lücke in den aktuellen Klimamodellen
Doch woher wissen wir, wie viel Kohlenstoff an Land aufgenommen und gespeichert wird? Noch schwieriger ist die Frage: Wie können wir vorhersagen, was in der Zukunft passieren wird?
Ein Versuch, diese Fragen zu beantworten, ist der Einsatz sogenannter terrestrischer Biosphärenmodelle. Diese Modelle fassen unser Verständnis darüber zusammen, wie Pflanzen funktionieren und wie sie auf Klimaveränderungen reagieren.
Aus Experimenten wissen wir zum Beispiel, dass Pflanzen Bei höheren CO2-Konzentrationen wird mehr Photosynthese betrieben Aber weniger, wenn sie nicht genug Wasser haben. Modelle übersetzen all dieses Wissen in mathematische Gleichungen und lassen sie miteinander interagieren.
Alle dieses Wissen? Nun ja, nicht wirklich, und das war die Motivation für unsere Forschung. Während die heutigen terrestrischen Biosphärenmodelle umfassen eine Fülle von ProzessenSie erklären jedoch nicht unbedingt alle Mechanismen und Prozesse, von denen wir wissen, dass sie existieren. Möglicherweise sind nicht genügend Daten oder Informationen verfügbar, um einen Prozess auf der ganzen Welt zuverlässig darzustellen, oder es ist möglicherweise konzeptionell oder technisch schwierig, ihn in Modelle einzubeziehen.
Was wurde in der Studie untersucht?
Wir haben drei dieser vernachlässigten Prozesse in die etablierten aufgenommen Australisches terrestrisches Biosphärenmodell. Wir haben Folgendes berücksichtigt:
Wir haben die neuesten Daten und Forschungspublikationen genutzt, um die Prozesse möglichst realitätsnah abzubilden. Anschließend konfrontierten wir das Modell mit einem Szenario eines starken Klimawandels und untersucht, wie viel CO2 Pflanzen bis zum Ende dieses Jahrhunderts verbrauchen werden.
Wir haben dieses Experiment mit acht verschiedenen Versionen des Modells wiederholt. Die einfachste Version berücksichtigte keinen der drei physiologischen Mechanismen. Die komplexeste Version berücksichtigte alle drei.
Die Ergebnisse waren überraschend eindeutig: Je komplexer das Modell, desto höher ist die vorhergesagte CO2-Aufnahme durch Pflanzen. Modellversionen, die mindestens zwei Mechanismen berücksichtigten (diejenigen mit größerem ökologischen Realismus), sagten durchweg die stärkste CO2-Aufnahme voraus – bis zu 20 % mehr als die einfachste Version.
Was bedeutet das für den Klimaschutz?
Für Modellbauer sind das wichtige Neuigkeiten. Dies zeigt uns, dass unsere aktuellen Modelle, die normalerweise am unteren Ende dieses Komplexitätsbereichs liegen, die zukünftige CO2-Aufnahme durch Pflanzen wahrscheinlich unterschätzen.
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass Pflanzen selbst gegenüber schwerwiegenden Klimaveränderungen ziemlich widerstandsfähig sein könnten.
Allerdings haben wir dies nur aus pflanzenphysiologischer Sicht betrachtet. Andere Prozesse in Modellen sind immer noch zu stark vereinfacht, beispielsweise die Auswirkungen und die Erholung nach Bränden und Dürren. Wir müssen diese Prozesse eindeutig besser erfassen, um ein umfassenderes Bild davon zu erhalten, wie effektiv Pflanzen in Zukunft CO2 absorbieren werden.
Da Pflanzen zur Bekämpfung des Klimawandels beitragen, ist es nicht zuletzt wichtig, die vorhandene Pflanzenbiomasse zu erhalten und verlorene Vegetation wiederherzustellen.
Auch wenn Pflanzen vielleicht noch fleißigere Helfer sind als bisher angenommen, werden sie uns niemals die schwere Arbeit abnehmen. Es liegt immer noch an uns Menschen, den Klimawandel durch eine drastische Reduzierung der Emissionen fossiler Brennstoffe zu bekämpfen. Es gibt keine Abkürzung.
Dieser Artikel wurde erneut veröffentlicht von Die Unterhaltung unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das originaler Artikel.