İngiltere’deki eski meşe ağaçlarının bir yaması, bilim adamlarının dünyanın ormanlarının gelecekteki iklimimiz için önemli bir soru olan daha yüksek karbondioksit seviyelerine nasıl tepki vereceğini tahmin etmelerine yardımcı oluyor.
Staffordshire, İngiltere’de bir orman, bir deneyin ağaçların havadaki daha yüksek karbondioksit seviyelerine nasıl tepki verdiğini test ettiği
İngiltere’nin West Midlands bölgesindeki sessiz bir ülke şeridinden uzaklaşmış, dünyanın en çok incelenen orman yamalarından biri yatıyor.
Esas olarak 180 yıllık İngiliz meşe ağaçları tarafından doldurulmuş olan bu ormanlık parçası (Quercus robur), atmosferdeki karbondioksit seviyeleri arttıkça dünyanın ormanlarının nasıl başa çıkacağını anlamak için büyük bir küresel projenin merkezinde.
Bu çok önemli bir soru. Küresel olarak, dünya ormanları yılda yaklaşık 7,6 milyar ton CO2 emer, orman yangınları, ormansızlaşma ve diğer rahatsızlıklardan kaynaklanan emisyonlar açıklanır. Birleşik Krallık’taki ormanlar gibi ılıman ormanlar bu alımın neredeyse yarısından sorumludur.
Fakat kirlilik arttıkça bu karbon lavabosuna güvenebilir miyiz? 2050 yılına kadar, mevcut eğilimler devam ederse, milyonda yaklaşık 570 parça (ppm) ile atmosferik CO2 konsantrasyonları günümüz seviyelerinden yüzde 40 daha yüksek olacaktır. Bugünün ağaçlarının çoğu hala ayakta olacak. Nasıl cevap verecekler?
Staffordshire’daki ormanda, bilim adamları olgun meşe gruplarını gelecekteki simüle edilmiş bir atmosfere maruz bırakıyorlar. 2017’den bu yana, bu ağaçların etrafına CO2 pompalıyorlar ve lokal konsantrasyonları 570 ppm’ye yükseltiyorlar.
İngiltere’nin Birmingham Üniversitesi’ndeki Rob Mackenzie, siteyi yöneten, ağaçların nasıl tepki verdiğini görmek için dikkatlice izliyor. Temel biyoloji bize daha yüksek CO2 seviyelerine sahip fotosentez oranının arttığını söyler. Başka bir deyişle, ağaçlar ve bitkiler, daha fazla çekerek atmosferdeki daha fazla CO2’ye yanıt verecektir. Genç ağaçlar üzerinde yapılan deneyler bu teoriyi ortaya çıkardı. Ancak yakın zamana kadar, daha olgun ağaçların nasıl tepki vereceği hakkında çok az şey biliyorduk.
Mackenzie, “Bir seradaki genç bir bitkinin veya tarım alanında kısa bir süre boyunca tepki verme şekli, bu oldukça iyi biliniyor” diyor. “Ama 180 yıl boyunca topraklarında oturan yaşlı bir bitkinin benzer bir uyarana nasıl tepki vereceği tamamen bilinmiyor.”
Cevap, iklim modellerinin gelecekte CO2’yi emmedeki ormanların rolünü doğru bir şekilde temsil etmesini sağlamak için kritik öneme sahiptir. Fotosentez hızı değişirse ve ağaçlar daha fazla karbon emerse, ılıman ormanların küresel karbon dezavantaj oranı artacaktır. Öte yandan, ağaçların karbon alım oranı değişmezse, bir iklim çözümü olarak ormanların rolü düşündüğümüzden daha küçük olacaktır. Mackenzie, “Dünya sistemi modellerinin toprak karbon lavabolarının tedavisi açısından ne kadar doğru olduğunu etkileyeceğiz” diyor.
Neyse ki, şu ana kadar sonuçlar umut verici. Yüksek CO2 koşulları altında yedi yıl sonra, olgun meşeler fotosentez oranlarını arttırmış ve bugünün atmosferik koşulları altındaki yakındaki ağaçlara kıyasla her yıl yaklaşık yüzde 11 daha fazla ahşap üretiyorlar.
“Sonuçlardan memnunuz çünkü bu tür bir stres altında ekolojik olarak konuşan bir orman göstermiyorlar. Burada bazı uyarlanabilir yetenekler var gibi görünüyor ”diyor Mackenzie. “Yüksek Co2 atmosferine girsek bile, Land Karbon Lavabosu, eğriyi (atmosferik CO2’nin) hafifçe bükmedeki mevcut rolünü koruyor olabilir.”
Yine de, 2017’de de başlayan Avustralya’daki olgun bir okaliptüs ormanı üzerinde benzer bir deney, yüksek atmosferik CO2 ile ekstra ağaç büyümesi arasında bir bağlantı bulamadı. Bu İngiliz ormanı neden farklı?
Cevap, ağaçların fazla CO2 kullanmasını sağlayan temel besinler olan azot ve fosforun mevcudiyetinde yatmaktadır. Avustralya’da orman, besin eksikliği ile sınırlıydı, ancak Staffordshire bölgesinde bol miktarda var – kısmen yakındaki tarım arazilerindeki gübre kullanımı sayesinde. Mackenzie, “Şimdiye kadar elde ettiğimiz sonuçlarla ilgili her şey, ormanın karbondan yararlanmak için yeterli azota sahip olduğu gerçeğine bağlı” diyor.
Ayrıca, olgun meşelerin azot malzemelerini güvence altına almak için yeni stratejiler kullandığına dair kanıtlar da var. Ekip, toprakta taze azot rezervleri için hızlı bir şekilde yeni kök ağları büyüyorlar ve kökleri ve yaprakları aracılığıyla daha az azot bırakarak malzemelerini koruyorlar. Birmingham Üniversitesi’nde de Sami Ullah, “Bu stratejiler bu ormanın herhangi bir azot sınırlaması belirtisi göstermemesini sağladı” diyor.
Mackenzie, orta yaşlı ağaçlar için aktivitede dikkate değer bir değişimi temsil ediyor. “Toprağı keşfetmek için 180 yılları vardı” diyor. “Toprağın bitkinin bakış açısından tamamen eşlendiğini varsayabilirsiniz. Ancak, kaynak değişirse hala yapabilecekleri şeyler olduğu ortaya çıkıyor. ”
Ormanda diğer vardiyalar ayakta. Yüksek CO2 koşullarındaki ağaçlar yapraklarında daha fazla acı kimyasallara sahiptir, bu da araştırma ekibinin zararlılara ve hastalıklara karşı dirençlerine daha fazla yatırım yaptıkları bir işaret olabileceğinden şüphelenir. Ayrıca, bu ağaçların kısa sürelerden daha hızlı iyileşme ve kontrol ağaçlarından önce fotosentez aktivitesini sürdüren işaretler de vardır.
Ancak aktivitenin hızlı hızının sürdürülmesi, azotun bol kalmasına bağlıdır. Batı Avrupa’da, tarımsal gübrelerin liberal kullanımı, toprakları azotla aşırı yükledi. Yükseltilmiş CO2 altındaki ağaçlar şimdi bu fazlalığı indiriyor, ancak sonsuza dek sürmeyebilir. Daha genç ağaçlarda yapılan daha önceki yüksek CO2 deneylerinde, azot malzemeleri sonunda azalmış ve fotosentez oranında bir çöküşe yol açmıştır. Birmingham Üniversitesi’nden Anna Gardner, “Ağaçlar daha fazla azot kullanıyorsa, sonunda azot toprağını tüketecekler” diyor. “Şimdiye kadar bizim için olumlu bir hikaye, ama uzun vadede emin değiliz.”
Staffordshire deneyi 2030’a kadar sürecek ve bu noktada araştırmacılar azot sınırlamasının ılıman ormanlar için ciddi bir tehdit olup olmadığını bilmiyorlar. Tropikal ormanların nasıl tepki verdiğini test etmek için Amazon yağmur ormanlarında bir başka yükseltilmiş CO2 deneyi yapım aşamasındadır.
Yine de CO2 konsantrasyonlarını değiştirmek bize sadece çok şey söyleyebilir. Bu denemeler gelecekteki atmosferik CO2 seviyelerini simüle edebilirken, gelecekteki havayı simüle edemezler. İklim değişikliğinin ilerlemesi daha sık ve daha yoğun ısı dalgaları, kuraklıklar ve seller getirecektir. Araştırmacılar, ağaçların gerçek dünyada meydana geldiklerinde bu aşırı olaylara verdiği yanıtları inceleyebilirler, ancak ormanların 2050 yılına kadar karşılaşacağı daha aşırı koşulların doğru bir yansıması olmayacak.
Her durumda, ahşap da sadece geçici bir karbon mağazasıdır. Ağaçlar kuraklık, ısı dalgaları, sel, zararlılar ve hastalıkların artan tehditlerinden kurtulsa bile, sonunda ölecekler. Ahşap çürük olarak, depolanan karbon atmosfere geri salınır.
Bu nedenle, artan fotosentez oranları devam etse bile, bir iklim kurtarıcı olarak ormanlara çok fazla güvenmek aptalca olurdu. “Bu sadece bir yardım; Bu bir çözüm değil ”diyor.
