«Люди спорят о том, вносят ли эти долгоживущие первопроходцы большой вклад в хранение углерода в долгосрочной перспективе», – сказала Кэролайн Фарриор, доцент кафедры интегративной биологии Техасского университета в Остине и главный исследователь исследования. "Мы были удивлены, обнаружив, что они."
Неясно, в какой степени тропические леса могут способствовать поглощению излишка углекислого газа в атмосфере, образующегося при сжигании ископаемого топлива. Тем не менее, новое исследование дает представление о роли различных видов деревьев в хранении углерода.
Используя данные за более чем 30 лет, собранные в тропических лесах Панамы, команда выявила некоторые ключевые особенности деревьев, которые при интеграции в компьютерные модели, связанные с изменением климата, улучшат точность моделей.
С помощью улучшенной модели ученые планируют начать отвечать на вопросы о том, что влияет на состав леса с течением времени и какие факторы влияют на хранение углерода.
Большинство существующих моделей земной системы, используемых для прогнозирования глобального климата через десятилетия, в том числе те, которые используются Межправительственной группой экспертов по изменению климата, представляют деревья в лесу как все в основном одно и то же.
«Этот анализ показывает, что этого недостаточно для тропических лесов, и открывает путь вперед», – сказал Фарриор. «Мы показываем, что различия в темпах роста, выживания и воспроизводства видов тропических лесов важны для прогнозирования накопления углерода в лесах."
Проект возглавляла Надя Ругер, научный сотрудник Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv), Галле-Йена-Лейпциг.
Помимо вывода о долгоживущих пионерах, команда обнаружила, что состав тропического леса с течением времени зависит от того, как каждый вид дерева уравновешивает два различных набора компромиссов: рост и выживание (например, один тип дерева может вырасти. быстро, но умрет молодым) и рост против размножения (другой может вырасти высоким, но размножаться неторопливо). Отображение каждого вида в виде точки на графике в зависимости от того, где они попадают по этим двум разным осям, позволило ученым получить более сложную и точную модель, чем предыдущие модели, которая обычно фокусировалась исключительно на первом из этих двух компромиссов или параметризовала группы разными способами.
«По-настоящему понять, что существует этот второй компромисс между ростом и воспроизводством, и что он важен для старовозрастных лесов, – это большое дело с биологической точки зрения», – сказал Фарриор.
Команда также обнаружила, что почти 300 уникальных видов деревьев, которые обитают на острове Барро-Колорадо, который находится в центре Панамского канала, могут быть представлены в их компьютерной модели всего пятью функциональными группами и по-прежнему дают точные прогнозы состава деревьев и лесов. биомасса с течением времени.
Невозможно напрямую проверить прогнозы модели леса на будущие десятилетия. Итак, исследователи сделали следующее лучшее: они засеяли свою модель данными о составе лесов, собранными на их участке в Панаме в течение 1980-х годов, а затем прогнали модель, чтобы показать, что она точно отражает изменения, которые произошли с тех пор до настоящего времени.
Это называется ретроспективным прогнозом."
Затем они планируют изучить, как потепление в мире может принести пользу деревьям с определенными чертами по сравнению с другими, изменяя состав леса и потенциал лесов для хранения углерода.
"Одна из самых больших неизвестностей в прогнозировании климата: что будут делать деревья??"сказал Фарриор. "Нам действительно нужно разобраться в этом, если мы собираемся точно предсказать, как изменится климат, и управлять лесами.
Прямо сейчас они поглощают часть избыточного углерода, который мы производим и задерживаем изменение климата, но продолжат ли они это делать??"
Другие соавторы статьи – Ричард Кондит из Филдского музея естественной истории в Чикаго и Дендрария Мортона; Дейзи Х. Дент в Смитсоновском институте тропических исследований (STRI) в Панаме и Университете Стерлинга в США.K.; Саара Дж.
Деуолт из Университета Клемсона; Стивен П. Хаббелл из STRI и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе; Джереми В. Лихштейна из Университета Флориды в Гейнсвилле; Омар Р. Лопес из STRI и Instituto de Investigaciones Cienti?ficas y Servicios de Alta Tecnologi?в Панаме; и Кристиан Вирт из iDiv, Лейпцигский университет и Институт биогеохимии Макса Планка в Германии.
Финансирование было предоставлено U.S.
Национальный научный фонд, Deutsche Forschungsgemeinschaft и Secretaria Nacional de Ciencia, Tecnologia e Innovacion.