Robi się tak gorąco, że tropikalne lasy obumrą? Naukowcy ostrzegają, że w taki scenariusz jest możliwy
Tropikalne drzewa powyżej pewnej temperatury nie są w stanie przeprowadzać fotosyntezy. Naukowcy ustalili, że ten punkt krytyczny jest bliżej niż sądziliśmy. Jednak zostanie przekroczony tylko w wypadku, gdy sprawy przybiorą obrót najgorszy z możliwych.
W tym artykule:
- Fotosynteza to najważniejszy proces na Ziemi
- Pomiar temperatury liści z orbity
- Potwierdzenie badaniami na ziemi
Lasy tropikalne na całym świecie nagrzewają się tak, że mogą mieć coraz większy problem z przeprowadzeniem fotosyntezy. Co więcej, istnieje granica, po przekroczeniu której robi się tak gorąco, że liście tropikalnych roślin obumierają. Naukowcy wyliczyli, że dla lasów tropikalnych wynosi ona 46,7 st. C.
– Wydaje się, że to sporo – mówi Martjin Slot, jeden z członków międzynarodowej grupy badawczej, dla „New Scientist”. – Jednak temperatura liści może być znacznie wyższa niż temperatura powietrza – dodaje.
Dotychczas wydawało się, że liście w lasach tropikalnych nie zbliżają się jeszcze do granicy ciepła, które mogą znieść. Jednak opublikowany wczoraj w prestiżowym czasopiśmie naukowym „Nature” artykuł wskazuje, że nie jest to do końca prawda. Niewielki odsetek liści w tropikach osiągnął już próg, powyżej którego fotosynteza przestaje być możliwa – ostrzegają naukowcy.
Fotosynteza to najważniejszy proces na Ziemi
Fotosynteza to jeden z najważniejszych naturalnych procesów, jakie zachodzą na Ziemi. Dzięki niej wszystkie rośliny żyją i rozwijają się. Podczas fotosyntezy wykorzystują wodę, dwutlenek węgla i energię słoneczną, by wyprodukować cukry i tlen. Cukry są im niezbędne do życia, tlen zaś oddają do atmosfery. Dzięki ziemskiej roślinności tlenu jest w powietrzu odpowiednio dużo dla wszystkich oddychających nim organizmów – w tym również dla nas. A pokarm roślinny jest niezbędny ogromnej części zwierząt.
Amazońskie lasy deszczowe emitują obecnie więcej CO2 niż pochłaniają
Naukowcy twierdzą, że ograniczenie emisji jest pilniejsze niż kiedykolwiek, ponieważ lasy tropikalne produkują ponad miliard ton dwutlenku węgla rocznie.
Proces fotosyntezy może jednak przebiegać tylko w określonych temperaturach. Jak piszą autorzy pracy w „Nature”, ponad 150 lat temu po raz pierwszy zauważono, że liście „działają” do około 50 st. C. Gdy zrobi się goręcej – obumrą. „W epoce zmian klimatycznych to ustalenie pozostaje w mocy” – napisali badacze.
Pomiar temperatury liści z orbity
Analiza temperatury liści w koronach drzew lasów tropikalnych wymagała pracy zarówno na ziemi, jak i badań z orbity. W tych drugich pomocna okazała się Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS). Naukowcy wykorzystali znajdujący się na niej instrument ECOSTRESS. To eksperyment pozwalający monitorować oddawanie wody przez liście (czyli transpirację, analogiczną do pocenia się u ludzi). Na tej podstawie możliwe jest obliczenie temperatury ziemskich liści.
Lasy tropikalne śledzone były z orbity w latach 2018–2020. Badacze ustalili, że już 0,01 proc. liści osiąga próg, powyżej którego fotosynteza staje się niemożliwa. Wydaje się, że jeden liść na dziesięć tysięcy to bardzo mało. Jednak po przekroczeniu punktu krytycznego, ten odsetek może gwałtownie wzrosnąć – ostrzegają badacze.
Szacują oni, że ten niebezpieczny moment może nastąpić po wzroście temperatur o 2–8 st. C. Najbardziej prawdopodobne jest, że punkt krytyczny to 4 st. C. Gdyby średnia temperatura wzrosła aż o tyle stopni, lasy tropikalne by tego nie wytrzymały. Jest to jednak – na szczęście – bardzo mało prawdopodobny scenariusz, najgorszy z możliwych.
Potwierdzenie badaniami na ziemi
By upewnić się, że ich szacunki są poprawne, naukowcy zbierali również dane bezpośrednio z liści. Nie było to proste. Po pierwsze, musieli wspinać się na drzewa, by umieszczać czujniki na pojedynczych liściach w górnych częściach korony drzew. Po drugie, czujniki często spadały. – To jest ogromne wyzwanie – wspomina Slot – Wracasz, a tu okazuje się, że burza zerwała czujniki albo mrówki zjadły taśmę.
Mimo to udało się zebrać cenne dane, rzucające światło na to, co dzieje się już teraz z lasami tropikalnymi na Ziemi. – Kiedy dochodzi do fragmentacji lasów, te, które pozostają, nagrzewają się – ostrzega Christopher Doughty, główny autor pracy z „Nature”. Jego zdaniem, przyczyną obumierania coraz większej ilości drzew w Puszczy Amazońskiej może być właśnie przekroczenie krytycznego progu temperatury dla liści.
Badania przypominają, jak ważna jest ochrona lasów tropikalnych na całej Ziemi. Jak podaje WWF, pokrywają one 6 proc. powierzchni lądów i stanowią miejsce życia dla większości ziemskich gatunków.
Źródła:
Nasz ekspert
Magdalena Salik
Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com