یک مطالعه اخیر نشان داده است که کربن ذخیره شده جهانی توسط گیاهان، کوتاه‌تر و بیشتر تحت تاثیر تغییرات اقلیمی قرار دارد نسبت به آنچه پیشتر باور داشتیم.
نتایج نشان می‌دهد که مدل‌های اقلیمی کنونی جذب سالانه دی‌اکسید کربن (CO2) توسط گیاهان را دست‌کم گرفته و میزان زمانی که این کربن در گیاهان ذخیره می‌ماند را بیش از حد برآورد می‌کنند.
چرخه کربن در گیاهان
تحقیقات به سرپرستی دکتر هیتر گرِیون در کالج سلطنتی لندن، پیامدهای مهمی برای درک نقش طبیعت در کاهش تغییرات اقلیمی دارد، به ویژه در مورد پروژه‌های حذف کربن مبتنی بر طبیعت مانند کاشت انبوه درختان.
دکتر گرِیون گفت‌است: “گیاهان در سراسر جهان در واقع نسبت به آنچه فکر می‌کردیم، بهره‌وری بیشتری دارند.” با این حال، در حالی که گیاهان سریع‌تر از حد انتظار کربن را جذب می‌کنند، همچنین سریع‌تر آن را آزاد می‌کنند.
این بدان معنی است که کربن ناشی از فعالیت‌های انسانی زودتر از پیش‌بینی‌های قبلی به جو بازخواهد گشت.
استراتژی‌های حذف کربن
دکتر گرِیون گفت: “بسیاری از استراتژی‌هایی که توسط دولت‌ها و شرکت‌ها برای مقابله با تغییرات اقلیمی توسعه می‌یابند، به گیاهان و جنگل‌ها برای جذب CO2 و قفل کردن آن در اکوسیستم متکی هستند.”
“اما مطالعه ما نشان می‌دهد که کربن ذخیره شده در گیاهان زنده، به اندازه‌ای که فکر می‌کردیم باقی نمی‌ماند. این نشان می‌دهد که پتانسیل چنین پروژه‌های حذف کربن مبتنی بر طبیعت محدود است و باید به سرعت انتشار سوخت‌های فسیلی کاهش یابد تا اثرات تغییرات اقلیمی به حداقل برسد.”
بهره‌وری خالص اولیه
تا کنون، اندازه‌گیری جهانی بهره‌وری خالص اولیه (NPP) – که نشان‌دهنده نرخ استفاده گیاهان از CO2 برای ایجاد بافت‌های جدید است – از داده‌های محدود محلی تقریب زده شده بود.
عدم وجود اندازه‌گیری‌های جامع باعث شده محاسبه دقیق بهره‌وری خالص اولیه در مقیاس جهانی چالش‌برانگیز باشد.
از اوایل دهه 1900، بهره‌وری گیاهان افزایش یافته است، با جذب CO2 بیشتر توسط گیاهان نسبت به آزاد شدن آن به جو.
تقریباً 30٪ از انتشارات CO2 انسانی هر سال در گیاهان و خاک‌ها ذخیره می‌شود، که به کاهش تغییرات اقلیمی کمک می‌کند. با این حال، پایداری و آینده این ذخیره‌سازی کربن هنوز به خوبی درک نشده است.
استفاده جهانی گیاهان از کربن
در این مطالعه، از رادیوکربن (14C)، یک ایزوتوپ رادیواکتیو کربن، به همراه شبیه‌سازی‌های مدل برای مطالعه استفاده جهانی گیاهان از CO2 استفاده شد. این رویکرد اطلاعات ارزشمندی درباره تعامل بین جو و بیوسفر ارائه کرد.
سطوح رادیوکربن به دلیل آزمایش‌های بمب هسته‌ای در دهه‌های 1950 و 1960 افزایش یافت، که ابزاری به محققان برای اندازه‌گیری نرخ جذب گیاهان ارائه داد.
با تجزیه و تحلیل تجمع 14C در گیاهان از سال 1963 تا 1967، کارشناسان انتقال کربن از جو به گیاهان و سرنوشت بعدی آن را ارزیابی کردند.
مدل‌ها ذخیره‌سازی کربن در گیاهان را بیش از حد برآورد می‌کنند
یافته‌ها نشان می‌دهند که مدل‌های کنونی بهره‌وری جهانی گیاهان را دست‌کم گرفته و مدت زمان ذخیره‌سازی کربن در گیاهان را بیش از حد برآورد کرده‌اند.
دکتر چارلز کوون از آزمایشگاه ملی لارنس برکلی گفت: “این مشاهدات از یک لحظه تاریخی منحصربه‌فرد، بلافاصله پس از اوج آزمایش‌های سلاح‌های اتمی در جو در دهه 1960، می‌باشد.”
“مشاهدات نشان می‌دهند که رشد گیاهان در آن زمان سریع‌تر از برآورد مدل‌های اقلیمی کنونی بوده است.”
“اهمیت این موضوع این است که نشان می‌دهد کربن سریع‌تر بین جو و بیوسفر چرخش می‌کند نسبت به آنچه فکر می‌کردیم، و ما نیاز داریم بهتر این چرخش سریع‌تر را در مدل‌های اقلیمی درک کنیم و به حساب بیاوریم.”
بینش‌های جدید در دینامیک چرخه کربن
تحقیقات بر نیاز به بهبود نظریه‌های مربوط به رشد گیاهان و تعاملات اکوسیستم و تنظیم مدل‌های جهانی اقلیمی برای درک بهتر نقش بیوسفر در کاهش تغییرات اقلیمی تأکید می‌کند.
دکتر ویل ویدر از مرکز ملی تحقیقات جوی گفت: “دانشمندان و سیاست‌گذاران به برآوردهای بهتری از جذب کربن زمینی تاریخی نیاز دارند تا پیش‌بینی‌های خدمات مهم این اکوسیستم را در دهه‌های آینده اطلاع دهند.”
“مطالعه ما بینش‌های مهمی در دینامیک چرخه کربن زمینی ارائه می‌دهد که می‌تواند مدل‌هایی را که برای پیش‌بینی‌های تغییرات اقلیمی استفاده می‌شوند، اطلاع‌رسانی کند.”
به گفته محققان، کار آنها بر مفید بودن اندازه‌گیری‌های رادیوکربن در کمک به حل پیچیدگی‌های بیوسفر تأکید می‌کند.
نویسندگان مطالعه شامل فیزیکدان آلمانی اینگبورگ لوین بودند که پیشگام در تحقیقات رادیوکربن و جوی بود و در ماه فوریه درگذشت.
این تحقیق در مجله Science منتشر شده است.
