KlimatNatura

Rośliny odgrywają kluczową rolę w kształtowaniu cyklu klimatycznego

Foto: ©janeb13/pixabay.com

Naukowcy pokazują, jak rośliny wpłynęły na klimat Ziemi i nie są tylko obiektami losu.

Naukowcy z ETH Zurich modelują historyczne zmiany klimatyczne, aby lepiej zrozumieć odporność Ziemi.

Ziemia doświadczyła kilku zmian klimatycznych na przestrzeni setek milionów lat, tworząc świat, jaki znamy dzisiaj.

Zrozumienie przeszłych wahań temperatury i dwutlenku węgla (CO2) może pomóc nam lepiej zrozumieć, w jaki sposób świat reaguje dzisiaj na globalne ocieplenie.

Wpływ na cykl klimatyczny Ziemi

Obieg węgla pomiędzy zbiornikami geologicznymi a układem atmosfera-ocean determinuje długoterminowy klimat Ziemi.

Zagadka kontroli klimatu i węgla nadal nie jest w pełni poznana, o czym świadczą znaczące różnice, które nadal istnieją między zapisem geologicznym a przewidywaniami modeli biogeochemicznych.

Rośliny mają zdolność kontrolowania składu atmosfery ziemskiej, jak wykazały niedawne badania Juliana Roggera z Instytutu Geofizyki ETH w Zurychu i jego współpracowników, opublikowane w Science Advances.

Według ich modeli komputerowych roślinność nie tylko pomaga w sekwestracji węgla, ale także przyspiesza wietrzenie minerałów w glebie, wykorzystując CO2 i prawdopodobnie regulując temperaturę poprzez pętle sprzężenia zwrotnego.

W badaniu zbadano, w jaki sposób rośliny w przeszłości służyły jako bufory przed stopniowymi zmianami klimatu, ewoluując, aby wypełnić nowe nisze środowiskowe w ciągu 390 milionów lat.

Szybkie zmiany mogą jednak zaburzyć tę równowagę i spowodować poważne wstrząsy ekologiczne, takie jak masowe wymieranie.

Zespół Roggera ocenia, jak szybko roślinność może dostosować się do nagłego wzrostu temperatury, korzystając z zaawansowanych symulacji.

„Chcemy wiedzieć, jak szybko roślinność jest w stanie zmienić swoje właściwości, gdy na świecie nagle robi się cieplej o 5 lub 6 stopni” – twierdzi Rogger.

Według modelu badacza atmosfera i temperatura planety stanowią element pętli sprzężenia zwrotnego, w którym zmiany klimatu są albo przyspieszane, albo regulowane przez samo życie.

Aby poprawić dokładność, modele, które działają na superkomputerach nawet przez miesiąc, uwzględniają dane pochodzące ze skamieniałości i osadów geologicznych.

Na przykład badanie chemiczne osadów może być wskaźnikiem poprzedniego poziomu dwutlenku węgla.

Skamieniałości mogą ujawnić przypadki katastrofalnych wymierań spowodowanych nagłymi zmianami klimatycznymi lub pojawieniem się nowych ekosystemów w reakcji na te zmiany.

Stabilność klimatu

Modele pokazują, jak roślinność może rosnąć w dłuższych okresach stabilności, pochłaniając CO2 i stopniowo przywracając temperaturę Ziemi do równowagi.

Naukowcy zaobserwowali w swoich modelach, że na przykład rośliny mogą przystosowywać się wystarczająco szybko, aby stopniowo zmieniać swoje środowisko w odpowiedzi na dryf kontynentalny.

Rogger ostrzega, że ​​uważa się, że obecne tempo zmian nie ma sobie równych w ciągu ostatnich 400 milionów lat i że może nastąpić spadek zdolności roślinności do skutecznego regulowania klimatu.

Obserwacje, które podkreślają znaczenie ochrony życia roślinnego dla zachowania stabilności klimatu, są niezbędne do zrozumienia odporności ekosystemów Ziemi na obecne i przyszłe zmiany klimatyczne.

„To jak efekt sprzężenia zwrotnego. Ponieważ zanikają regulacje, może nastąpić większy wzrost emisji CO2 i większe zmiany klimatyczne, niż wcześniej oczekiwano” – wyjaśnił Rogger.

Opracowanie: irme.pl