Деревья начинают «кашлять» углекислым газом. Это результат изменения климата

Ученые обнаружили, что в более теплом и сухом климате деревья становятся менее эффективными в поглощении углекислого газа. Дальнейшее глобальное потепление еще больше ограничит этот процесс.

По мнению экспертов из американского Пенсильванского государственного университета, изменение климата нарушает естественный процесс поглощения CO2 деревьями. Фото: Ханна Морган Unsplash

Подсчитано, что в зависимости от различных факторов одно дерево способно поглощать 10-40 кг выбросов углекислого газа в год. По данным Министерства энергетики США, растения и деревья ежегодно поглощают примерно 25% выбросов CO2, возникающих в результате деятельности человека. Однако эти данные вскоре могут устареть. Как выяснили ученые из Пенсильванского университета, усиливающееся потепление климата может существенно снизить их эффективность.

Изменение климата затрудняет поглощение CO2 деревьями

В процессе фотосинтеза деревья поглощают CO2 из атмосферы, образуя новые побеги, а затем выделяют его. Авторы исследования, опубликованного в Proceedings of the National Academy of Sciences, установили, что в более теплом климате скорость этого процесса увеличивается до двух раз, а в субтропическом климате порог этой реакции начинает превышаться при температура около 20°C и ухудшается по мере ее повышения.

По словам ведущего автора исследования Макса Ллойда, доцента кафедры наук о Земле Пенсильванского университета, человечество «нарушило этот важный цикл».

“Мы обнаружили, что деревья в более теплом и сухом климате кашляют, а не дышат, – говорит Ллойд. – Они выделяют в атмосферу значительно больше CO2, чем деревья в более прохладном и влажном климате”.

«Когда мы думаем о будущем климата, мы предсказываем, что выбросы CO2 будут увеличиваться, что теоретически хорошо для растений, потому что именно эти молекулы они вдыхают. Но мы показали, что произойдут изменения, которые не учитывают некоторые доминирующие [климатические] модели. В мире станет теплее, а это значит, что растения будут меньше поглощать CO2, добавляет Макс Ллойд. 

Ученые обнаружили, что показателем фотодыхания деревьев является изменение содержания в древесине определенных изотопов метоксигруппы. Команда проанализировала свойства изотопа метокси в образцах древесины, взятых примерно из тридцати экземпляров деревьев из разных регионов мира.

До сих пор скорость фотодыхания можно было измерить в режиме реального времени только с использованием живых растений или хорошо сохранившихся мертвых экземпляров, сохраняющих структурные углеводы.

Как объясняет Макс Ллойд, это сделало практически невозможным наблюдать скорость, с которой растения поглощали CO2 в прошлом. Новый метод может помочь выявить частоту фотодыхания, датируемую десятками миллионов лет, и ее влияние на изменение климата.