Pokok mengambil karbon dari atmosfer dan menyimpannya - sehingga mati. Alsamua / Shutterstock

Apabila dunia semakin panas dan atmosfer menjadi semakin subur dengan karbon dioksida, pokok-pokok tumbuh dengan lebih cepat. Tetapi mereka juga mati lebih muda - dan secara keseluruhan, hutan dunia mungkin kehilangan kemampuan mereka untuk menyimpan karbon. Itulah penemuan utama kajian baru kami, yang diterbitkan dalam jurnal Alam Komunikasi.

Di dunia tanpa manusia, hutan akan wujud dalam keseimbangan, mengambil kira-kira sebanyak karbon dari atmosfer yang hilang. Walau bagaimanapun, manusia telah mengganggu keseimbangan ini dengan membakar bahan bakar fosil. Akibatnya, kadar CO₂ atmosfera meningkat menyebabkan peningkatan suhu dan pembajaan tanaman. Perubahan ini telah mendorong pertumbuhan pokok selama beberapa dekad yang lalu, walaupun masih utuh, Hutan "pertumbuhan lama" yang tidak mengalami gangguan manusia baru-baru ini. Ini seterusnya telah membolehkan hutan mengambil lebih banyak karbon daripada yang dibebaskan sehingga mengakibatkan pengumpulan bersih yang besar - apa yang sering disebut sebagai "sink karbon".

Para saintis bumi seperti kita sering bertanya-tanya berapa lama hutan boleh terus menjadi tenggelam. Tambahan CO₂ akan memberi manfaat kepada pokok di mana sahaja, dan kenaikan suhu akan menolong mereka tumbuh di kawasan yang lebih sejuk. Oleh itu, anda boleh mengharapkan hutan terus menyerap banyak pelepasan karbon kami - dan itulah yang paling banyak model sistem bumi meramalkan.

Pokok-pokok mati, seperti yang ada di Peru, melepaskan karbon kembali ke atmosfer ketika mereka hilang. Roel Brienen, Pengarang disediakan

Walau bagaimanapun, kemungkinan perubahan jangka hayat pokok boleh menyebabkan kunci pas dalam karya. Beberapa tahun yang lalu ketika belajar hutan Amazon yang sudah tua, kami perhatikan bahawa kenaikan pertumbuhan awal diikuti dengan peningkatan kematian pokok. Kami membuat hipotesis bahawa ini mungkin disebabkan oleh pertumbuhan yang lebih cepat sehingga mengurangkan jangka hayat pokok. Sekiranya benar, ini bermaksud ramalan bahawa penyerapan karbon akan berlanjutan mungkin terlalu optimis, kerana mereka tidak mempertimbangkan pertukaran antara pertumbuhan dan umur panjang. Penemuan baru kami memberikan bukti untuk hipotesis ini.

Untuk mengkaji hubungan antara pertumbuhan pokok dan umur panjang, kami menggunakan rekod cincin pokok. Lebar setiap cincin memberitahu kita seberapa cepat pokok tumbuh, sementara cincin penghitungan memberikan maklumat mengenai usia dan memungkinkan kita untuk menganggarkan jangka hayat maksimumnya. Kami menganalisis lebih daripada 210,000 rekod cincin pokok individu yang dimiliki oleh lebih daripada 80 spesies yang berlainan dari seluruh dunia. Usaha besar ini dapat dilaksanakan berkat kerja selama puluhan tahun oleh dendrokronologi (pakar cincin pokok) dari seluruh dunia, yang membuat data mereka tersedia untuk umum.

Kelinci dan kura-kura

Analisis kami menunjukkan bahawa pokok yang tumbuh dengan cepat, mati muda. Telah lama diketahui bahawa spesies yang tumbuh lebih cepat hidup lebih pendek. Pokok balsa, misalnya, tumbuh dengan cepat hingga 20 meter atau lebih tetapi akan hidup hanya selama beberapa dekad, sementara sebilangan pokok pinus bristlecone telah tumbuh dengan perlahan dan stabil selama hampir 5,000 tahun.

Kami mendapati bahawa ini tidak hanya berlaku ketika membandingkan spesies yang berlainan, tetapi juga di dalam pokok spesies yang sama. Sangat mengejutkan apabila mendapati bahawa pertukaran ini terjadi di hampir semua jenis pohon dan ekosistem, dari hutan tropis kanopi tertutup hingga pohon-pohon tahan lasak yang memberi keberanian kepada wilayah-wilayah Arktik. Pokok beech yang tumbuh dengan perlahan dijangka akan hidup beberapa dekad lebih lama daripada saudara-mara yang sedang berkembang pesat. Ini seperti kisah kelinci dan kura-kura - pokok yang perlahan tetapi tumbuh dengan cepat adalah yang paling lama hidup.

Untuk mengkaji implikasi ini, kami membandingkan berapa banyak karbon yang akan terkumpul di bawah dua model simulasi pokok. Satu simulasi merangkumi pertukaran "cepat tumbuh, mati muda", dan yang lain menggunakan model di mana pokok hidup sama panjang, tanpa mengira kadar pertumbuhannya. Kami mendapati bahawa pokok tumbuh lebih cepat dan mati lebih muda pada awalnya menyebabkan tahap keseluruhan biomas meningkat, tetapi juga meningkatkan kematian pokok beberapa dekad kemudian.

Oleh itu, akhirnya hutan mulai kehilangan biomassa lagi dan kembali ke tahap yang sama seperti pada awalnya, tetapi dengan pokok yang lebih cepat tumbuh dan berumur pendek. Model kami menunjukkan bahawa pertumbuhan yang lebih cepat menghasilkan kematian pokok yang lebih cepat, tanpa peningkatan simpanan karbon jangka panjang yang nyata. Beberapa penyelidik meramalkan perkara ini suatu masa dahulu, dan hasil kami menyokong ramalan mereka.

Ramalan model ini tidak hanya selaras dengan perubahan yang dilihat dinamika hutan di Amazon tetapi juga dengan kajian terbaru yang melaporkan sebuah peningkatan kematian pokok di seluruh dunia.

Mengapa bintang rock mati muda?

Pertanyaan menarik adalah mengapa pokok yang tumbuh dengan cepat, "bintang rock" hutan, hidup lebih pendek. Kami belum mempunyai jawapan yang pasti, tetapi kami telah melihat beberapa mekanisme yang berpotensi. Sebagai contoh, suhu yang lebih tinggi dan variasi persekitaran yang mendorong pertumbuhan lebih cepat, juga mengurangkan jangka hayat pokok. Walau bagaimanapun, kami mendapati bahawa penurunan jangka hayat adalah hasil pertumbuhan yang lebih cepat itu sendiri.

Satu hipotesis mudah adalah bahawa pokok mati apabila mencapai ukuran potensi maksimum tertentu, dan semakin cepat pokok mencapai ukuran ini semakin muda ia mati. Penjelasan lain yang mungkin adalah bahawa pokok yang tumbuh dengan cepat hanya menghasilkan kayu yang lebih murah (dari segi perbelanjaan tenaga), dan melabur lebih sedikit sumber daya untuk memerangi penyakit dan serangan serangga, atau lebih rentan terhadap kekeringan. Apa pun penyebabnya, mekanisme ini perlu dibina ke dalam model saintifik jika kita ingin membuat ramalan yang realistik mengenai penyerapan karbon masa depan dan dengan itu berapa banyak CO₂ akan berada di atmosfera.

Mengenai Pengarang

Roel Brienen, Felo Penyelidik NERC, University of Leeds dan Emanuel Gloor, Profesor dalam Kitaran Biogeokimia, University of Leeds

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

Kehidupan Selepas Karbon: Transformasi Dunia Sedunia

by Peter Plastrik, John Cleveland
Masa depan bandar-bandar kita bukanlah perkara biasa. Model kota-kota yang memegang global pada abad ke-20 telah melampaui kegunaannya. Ia tidak dapat menyelesaikan masalah yang dapat membantu mewujudkan pemanasan global terutamanya. Mujurlah, satu model baru untuk pembangunan bandar muncul di bandar-bandar untuk mengatasi realiti perubahan iklim secara agresif. Ia mengubah cara reka bentuk bandar dan menggunakan ruang fizikal, menjana kekayaan ekonomi, mengambil dan melupuskan sumber, mengeksploitasi dan mengekalkan ekosistem semulajadi, dan bersedia untuk masa depan. Tersedia di Amazon

Kepupusan Keenam: Sejarah Unik

oleh Elizabeth Kolbert
Sepanjang tahun setengah bilion yang terakhir, terdapat Lima kepupusan besar-besaran, apabila kepelbagaian kehidupan di bumi tiba-tiba dan secara mendadak dikontrak. Para saintis di seluruh dunia sedang memantau kepupusan keenam, yang diramalkan sebagai peristiwa kepupusan yang paling dahsyat sejak kesan asteroid yang menghapuskan dinosaur. Kali ini, bencana itu adalah kita. Dalam prose yang sekaligus terus terang, menghiburkan, dan mendalam, New Yorker penulis Elizabeth Kolbert memberitahu kita mengapa dan bagaimana manusia telah mengubah kehidupan di planet ini dengan cara yang tidak ada spesies sebelum ini. Kajian interweaving dalam setengah dozen disiplin, penerangan tentang spesies yang menarik yang telah hilang, dan sejarah kepupusan sebagai satu konsep, Kolbert menyediakan akaun yang bergerak dan komprehensif mengenai kehilangan yang berlaku sebelum mata kita. Dia menunjukkan bahawa kepupusan keenam mungkin menjadi warisan manusia paling lama, memaksa kita untuk memikirkan semula perkara asas tentang apa yang dimaksudkan untuk menjadi manusia. Tersedia di Amazon

Perang Iklim: Perjuangan untuk Hidup sebagai Overheats Dunia

oleh Gwynne Dyer
Gelombang pelarian iklim. Berpuluh-puluh negeri yang gagal. Peperangan yang menyeluruh. Dari salah satu penganalisis geopolitik yang hebat di dunia ini, ia melihat gambaran yang nyata tentang realiti strategik masa depan yang terdekat, apabila perubahan iklim memacu kuasa-kuasa dunia ke arah politik yang terus bertahan. Prihatin dan tidak berdaya, Perang Iklim akan menjadi salah satu buku yang paling penting dalam tahun-tahun akan datang. Baca dan cari apa yang sedang kami jalankan. Tersedia di Amazon

Dari Penerbit:
Pembelian di Amazon pergi untuk membiayai kos membawa anda InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, and ClimateImpactNews.com tanpa sebarang kos dan tanpa pengiklan yang mengesan tabiat melayari anda. Walaupun anda mengklik pada pautan tetapi tidak membeli produk-produk terpilih ini, apa-apa lagi yang anda beli dalam lawatan yang sama di Amazon memberi kami komisen kecil. Tiada kos tambahan untuk anda, jadi sila sumbangkan kepada usaha. Anda juga boleh gunakan pautan ini untuk digunakan untuk Amazon pada bila-bila masa supaya anda boleh membantu menyokong usaha kami.