Den tid det tar för ett blad att sönderdelas kan vara nyckeln till att förstå hur temperaturen påverkar ekosystem, enligt ekologer från Kansas State University.

Använda lövskräpdata i strömmar från 1, 025 publikationer, ett team av internationella strömekologer, inklusive Kansas State Universitys Walter Dodds, universitetsutsedd professor, och Lydia Zeglin, assisterande professor, båda inom avdelningen för biologi, fann genomsnittliga nedbrytningshastigheter för lövskräp är mindre än hälften av vad metabola teorin om ekologi skulle förutsäga. Forskningen, som mätte hur känslig lövskräp är för temperaturökningar, publiceras i Global förändringsbiologi .

"Teorin om hur organismer reagerar på temperaturen säger att organismer kommer att röra sig snabbare vid högre temperaturer, "Sa Dodds." Det förhållandet för enskilda organismer - oavsett om det är en ödla eller bakterie - har en viss ökningstakt med varmare temperaturer. Enligt vår studie, nedbrytningshastigheten kommer fortfarande att ske snabbare med en temperaturökning, bara inte så snabbt som vi förväntade oss. "

Teamet utvärderade data från publikationer som mätte lövskräp i bäckar och floder och bestämde att nedbrytningshastigheten för lövskräp kan öka med 5-21 procent om den genomsnittliga vattentemperaturen värms cirka 1-4 grader Celsius. Detta resultat strider mot metabola teorins uppskattningar om en ökning med 10-45 procent med samma temperaturökning.

Dodds sa att förstå förhållandena mellan temperatur, lövnedbrytning och rinnande vatten kan hjälpa ekologer bättre att förutsäga hur koldioxidcykeln kommer att reagera med framtida klimatjusteringar. Eftersom växtmaterial lagrar mycket av världens kol, och vattendrag och floder hjälper till att transportera växtmaterial runt om i världen, sönderdelning av bladströ i bäckar kan vara en stor bidragande faktor till atmosfäriskt kol. Enligt Zeglin, när löv faller i rinnande vatten, de kan transporteras till havet, och när de rör sig genom vattnet kommer de att bryta ner mer fullständigt. Om löv kommer in i jorden och bevaras, kol från dessa löv är mer sannolikt att avskiljas och inte lika lätt släpps ut i atmosfären som koldioxid.

"Strömmar lägger en bra mängd CO2 i atmosfären, så hastigheten som de lämnar nedbrytning är en indikator på hur mycket kol som kommer in i atmosfären, "Sa Dodds." Det längre kolet behålls och fastnar i löv, i motsats till att andas som CO2 av antingen mikroberna eller ryggradslösa djur som äter bladen, desto bättre."

Genom att kombinera alla tillgängliga forskningsdata och dra ut alla variabler, ekologerna såg trender som indikerade att organismer kan anpassa sig till förändrade miljöförhållanden och nedbrytningshastigheten kan förändras något men bör inte chockera systemet.

"Till en viss grad, biologiska samhällen kommer att anpassa sig till miljöförändringar, "Sa Dodds." Antingen kommer organismerna att anpassa sig till den förändrade temperaturen eller så kommer olika organismer som är effektiva vid varmare temperaturer att ta plats. Om dessa organismer ändrar hastigheten på att växtmaterial bryts ner, mer koldioxid kommer tillbaka till atmosfären snabbare. "

Forskargruppen kom på idén att extrahera data från tusentals redan publicerade studier och jämföra fördelningen av löv från hela världen vid en National Science Foundation Long Term Ecological Research, eller LTER, verkstad. Uppgifterna kom från forskningsartiklar om strömmar runt om i världen, inklusive LTER -webbplatser. Teamet hittade tidningarna med hjälp av vetenskapliga sökmotorer som Google Scholar eller Web of Science.

"Denna metaanalys visar att även om det finns variation från plats till plats i förhållandet mellan temperatur och sönderdelning, sammanställningen av information från tusentals enskilda forskares arbete gör att vi bättre kan förstå de globala trenderna, "Sa Zeglin.