USGS-forskare skapade utomhustestplaner där stora kvadrater av bioskorpor exponerades för olika uppvärmnings- och nederbördsfaktorer över tiden. Forskare tittade inte bara på hur bioskorporna reagerade, men mätte också mängden energi som de olika bioskorpsamhällena reflekterade tillbaka till atmosfären i förhållande till hur mycket energi som kom in från solen. Kredit:Jennifer LaVista, USGSPublic domän
Torra och semirida ekosystem förväntas uppleva betydande förändringar i temperatur och nederbördsmönster, som kan påverka markorganismer på ett sätt som gör att ytor blir ljusare i färgen och därmed reflekterar mer solljus, enligt en ny U.S. Geological Survey-studie.
Denna förändring kommer att studsa mer energi tillbaka till atmosfären, som kan förändra det globala klimatet.
Torrmarker utgör mer än 40 procent av jordens landyta. Den levande huden i öknen, kallade biologiska jordskorpor eller bioskorpor, är ett samhälle av mossor, lavar och/eller cyanobakterier som är avgörande för människors och ekosystemens hälsa och klimat i sydvästra och andra torra områden.
"Upptäckten att klimatförändringar påverkar biokrust kan återkoppla till framtida klimat är en kritisk faktor som inte har beaktats tidigare, sa Austin Rutherford, huvudförfattare till den nya USGS-studien. "Denna information är ett viktigt steg för att förstå klimatet, och kan vara till hjälp för att utveckla framtida globala klimatmodeller."
USGS-forskare skapade utomhustestplaner belägna på Coloradoplatån, där stora kvadrater av bioskorpor utsattes för olika uppvärmnings- och nederbördsfaktorer över tid. Forskare tittade inte bara på hur bioskorporna reagerade, men mätte också mängden energi som de olika bioskorpsamhällena reflekterade tillbaka till atmosfären i förhållande till hur mycket energi som kom in från solen. Denna effekt är känd som albedo.
På Coloradoplatån, mogna bioskorpor är gropiga och mörkfärgade på grund av förekomsten av lavar, mossor, och höga tätheter av cyanobakterier och andra organismer. Dessa organismer utför kritiska funktioner, som att gödsla jordar och öka jordens stabilitet, minskar därför damm. Kredit:Jennifer LaVista, USGSP offentlig domän
Uppvärmnings- och vattningsbehandlingar hade stor inverkan på samhällen med bioskorpa, förvandla dem från mörka till ljusa samhällen, och få energi som tidigare absorberats av de mörka ytorna att reflekteras tillbaka till atmosfären. Dessa faktorer ledde till stora ökningar av albedo och kan representera en tidigare oidentifierad effekt på framtida klimat genom att bromsa hur snabbt jorden värms upp.
Ersättning av bioskorpa mossor och lavar med ljusa cyanobakterier kan också leda till ökad jorderosion, minskad jordfertilitet och minskad avlägsnande av växthusgasen koldioxid från luften.
Bioskorpor ger markstabilitet och förhindrar erosion, och kan hjälpa till att förhindra de stora dammstormar som rör sig genom stora sydvästra städer som Phoenix. Dammstormar är ett hälsoproblem för människor, eftersom luftburna partiklar kan orsaka lungcancer, astma och andra andningsproblem.
USGS-forskaren Sasha Reed studerar platser där olika klimatförhållanden efterliknas för att bestämma effekten på bioskorpor. Kredit:Jennifer LaVista, USGSPublic domän
Många mänskliga aktiviteter kan vara oavsiktligt skadliga för biologiska skorpor. Bioskorporna är ingen match för den tryckspänning som orsakas av fotspår från boskap eller människor eller spåren från fordon.
"Vår studie visar att effekter av mänsklig aktivitet inte bara kan förändra markens stabilitet och fertilitet, men också hur energi utbyts mellan planeten och dess atmosfär, " sa Rutherford.
