Chris Lawton / Unsplash, CC BY-SA

Amint a napok lerövidülnek és a hőmérséklet csökken az északi féltekén, a levelek kezdenek fordulni. Élvezhetjük a dicsőséges őszi színeket, miközben a levelek még mindig a fákon vannak, és később sétálva vörös, barna és arany szőnyegen rúgunk át.

Amikor tavasszal ismét emelkedik a hőmérséklet, a fák vegetációs ideje újraindul. A melegebb hónapokban a fák szén-dioxidot vesznek a légkörből, és összetett molekulákban tárolják, melléktermékként oxigént szabadítva fel. Dióhéjban ez a fotoszintézis folyamata. Minél több a fotoszintézis, annál több szén záródik el.

Tudjuk, hogy a szén-dioxid az éghajlatváltozás fő mozgatórugója, ezért annál jobb, minél többet tudnak kivinni a légkörből a növények. Mivel a melegebb éghajlat hosszabb tenyészidőszakhoz vezet, egyes kutatók azt tapasztalták azt javasolta, hogy a fák és más növények a korábbiakhoz képest több szén-dioxidot szívnának fel. De egy új tanulmány megfordította ezt az elméletet, és mélyreható hatással lehet arra, hogyan alkalmazkodunk az éghajlatváltozáshoz.

A határ elérése

A kutatók Deborah Zani vezetésével, a Svájci Szövetségi Technológiai Intézetnél azt vizsgálták, hogy az őszi falevelek színváltozásának időzítését mennyire határozta meg a növény előző tavaszi és nyári növekedése.

A hőmérséklet és a nap hossza hagyományosan elfogadták a fő meghatározó tényezőket abban az esetben, amikor a levelek megváltoztatták a színüket és lehullottak néhány tudós feltételezni, hogy a melegedési hőmérséklet késlelteti ezt a folyamatot a szezon későbbi szakaszába. A lombhullató európai fafajok - köztük vadgesztenye, ezüstnyír és angol tölgy - tanulmányozása során az új tanulmány szerzői rögzítették, hogy az egyes fák mennyi szenet szívnak fel évszakonként, és hogy ez végül milyen hatással van a levelek lehullására.

A Páneurópai Fenológiai Projekt, amely 65 éven keresztül nyomon követett néhány fát, a kutatók hosszú távú megfigyelési tanulmányukban azt találták, hogy a fotoszintézis sebességének növekedésével a levelek színe megváltozott és az év elején hullott. A tavaszi és nyári tenyészidőszakban a fotoszintetikus aktivitás minden 10% -os növekedése után a fák átlagosan nyolc nappal korábban vetették el leveleiket.

Az ötéves európai bükk- és japán rémesfákon végzett klímavezérlésű kísérletek arra utalnak, mi állhat e váratlan eredmény mögött. Ezekben a kísérletekben a fákat teljes napsütés, félárnyék vagy teljes árnyék érte. Az eredmények azt mutatják, hogy korlátozott a fotoszintézis mennyisége, amelyet egy fa egy vegetációs időszak alatt képes végrehajtani. Gondoljon arra, mintha egy vödröt megtöltene vízzel. Lassan vagy gyorsan megtehető, de ha a vödör megtelik, nincs hova tovább menni.

A lombhullató fák, amelyek ősszel hagyják el a leveleket, fix mennyiségű szénnel képesek felszívódni évszakonként. Alex Stemmer / Shutterstock

Ez a kutatás azt mutatja, hogy a lombhullató fák évente csak meghatározott mennyiségű széndioxidot képesek elnyelni, és ha ezt a határt elérik, több nem képes felszívódni. Ekkor a levelek színe megváltozik. Ezt a határértéket a tápanyagok, különösen a nitrogén, és a növény fizikai szerkezete szabja meg, különösen a belső erek, amelyek a vizet és az oldott tápanyagokat mozgatják. A nitrogén kulcsfontosságú tápanyag, amelyre a növényeknek szüksége van a növekedéshez, és gyakran a rendelkezésre álló nitrogén mennyisége korlátozza a teljes növekedést. Ezért használják a gazdálkodók és a kertészek nitrogén műtrágyákat ennek a korlátnak a leküzdésére.

Ezek a megszorítások együttesen azt jelentik, hogy a vegetációs időszakban a szén-dioxid-felvétel önszabályozó mechanizmus fák és a lágyszárú növények. Csak ennyi szén képes felszívódni.

Korábbi őszi színek

Egy olyan világban, ahol egyre növekvő szén a légkörben, ezek az új megállapítások azt sugallják, hogy a melegebb időjárás és a hosszabb tenyészidő nem engedi, hogy a mérsékelt égetű lombhullató fák több szén-dioxidot vegyenek fel. A tanulmány prediktív modellje azt sugallja, hogy 2100-ra, amikor a fák tenyészideje várhatóan 22 és 34 nappal hosszabb lesz, a levelek három és hat nappal korábban hullanak le a fákról, mint most.

Ennek jelentős következményei vannak a klímaváltozás modellezésére. Ha elfogadjuk, hogy a lombhullató fák által felvett szén mennyisége olyan hőmérsékleti országokban, mint az Egyesült Királyság, a vegetációs időszaktól függetlenül évente ugyanaz marad, a szén-dioxid szintje a korábban vártnál gyorsabban emelkedik. Ennek megváltoztatásának egyetlen módja a fák szénelnyelő képességének növelése lesz.

Azok a növények, amelyeket nem korlátoz a rendelkezésre álló nitrogén mennyisége, hosszabb ideig növekedhetnek a melegedő éghajlaton. Ezek azok a fák, amelyek nitrogént nyerhetnek a levegőből, mint pl kor. De ezek a fajok még mindig nagyjából ugyanabban az időben veszítik el leveleiket, mint mindig, a kevesebb nappali fénynek és a hidegebb hőmérsékletnek köszönhetően.

Viszont azzal a lehetőséggel, hogy egyes fák korábban elveszítik leveleiket, mások pedig elvesztik azokat abban az időben, amikor most, előfordulhat, hogy meghosszabbodnak az őszi színek - és több idő áll rendelkezésünkre a levelek átrúgására.

A szerzőről

Philip James, az ökológia professzora, Salford Egyetem

Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.

Kapcsolódó könyvek

Élet a szén után: A városok következő globális átalakulása

by Peter Plastrik, John Cleveland
Városunk jövője nem olyan volt, mint régen. A huszadik században világszerte elterjedt modern városmodell meghaladta hasznosságát. Nem tudja megoldani a felmerült problémákat - különösen a globális felmelegedés. Szerencsére új városfejlesztési modell jelenik meg a városokban az éghajlatváltozás valóságainak agresszív kezelésére. Ez átalakítja a városok tervezése és használja a fizikai tér, generál a gazdasági jólét, fogyaszt, és dobja az erőforrások kiaknázására és fenntartani a természetes ökoszisztémák, és felkészülni a jövőre. Elérhető az Amazonon

A hatodik kihalás: természetellenes történelem

Írta: Kolbert Elizabeth
Az elmúlt fél milliárd év alatt öt tömeges kihalás történt, amikor a földi élet sokszínűsége hirtelen és drámai módon visszahúzódott. A tudósok szerte a világon jelenleg a hatodik kihalást követik, amely várhatóan a legpusztítóbb kihalási esemény az ókori aszteroida hatásának következtében, amely megsemmisítette a dinoszauruszokat. Ezúttal a kataklizma vagyunk mi. A prózában, amely egyszerre őszinte, szórakoztató és mélyen tájékozott, New Yorker Kolbert Elizabeth író elmondja nekünk, hogy miért és hogyan változtatta meg az ember a bolygó életét oly módon, amellyel még egyetlen faj sem rendelkezik. Fél tucat tudományágban végzett kutatások, a már elveszett lenyűgöző fajok leírása és a kihalás története mint fogalom összefonása révén Kolbert mozgó és átfogó beszámolót nyújt a szemünk előtt bekövetkező eltűnésekről. Megmutatja, hogy a hatodik kihalás valószínűleg az emberiség tartós öröksége, és arra készteti minket, hogy gondolkodjunk át az alapvető kérdésen, hogy mit jelent az ember lenni. Elérhető az Amazonon

Klímaháborúk: A túlélés elleni küzdelem, mivel a világ túlmeleged

írta: Gwynne Dyer
Az éghajlati menekültek hullámai. Több tucat sikertelen állam. Teljes háború. A világ egyik legnagyobb geopolitikai elemzőjéből a közeljövő stratégiai realitásainak félelmetes pillantása érkezik, amikor az éghajlatváltozás a világ hatalmait a túlélés szigorú politikájához vezet. Ősi és kinyújthatatlan, Klímaháborúk az elkövetkező évek egyik legfontosabb könyve lesz. Olvassa el, és megtudja, mi felé tartunk. Elérhető az Amazonon

A kiadótól:
Az Amazon vásárlásai fedezik az Ön költségeit InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, és a ClimateImpactNews.com ingyenesen és hirdető nélkül, amely nyomon követi az Ön böngészési szokásait. Még akkor is, ha rákattint egy linkre, de nem vásárolja meg ezeket a kiválasztott termékeket, bármi más, amit ugyanazon az Amazon látogatáskor vásárolt meg, kis jutalékot fizet nekünk. Nincsenek többletköltségek, ezért kérjük, járuljon hozzá az erőfeszítéshez. Te is használja ezt a linket bármikor felhasználhatja az Amazon-ra, így segítheti erőfeszítéseink támogatását.