Världens skogar är på en snabbmatskost av koldioxid, vilket för närvarande får dem att växa snabbare. Men en forskare vid West Virginia University, tillsammans med ett internationellt team av forskare, hittar bevis som tyder på att skogstillväxten snart kan nå sin topp när träden tömmer kväve i jorden under längre växtsäsonger.

West Virginia's vildmarker är en "kanariefågel i kolgruvan för klimatförändringar" på grund av skogarnas biologiska mångfald, som, tillsammans med rik jord och riklig nederbörd, gör dem till de starkaste skogarna i världen, enligt Brenden McNeil, docent i geografi vid WVU:s Eberly College of Arts and Sciences. Statens skogar har varit motståndskraftiga mot en flod av avverkning och surt regn under 1800- och 1900 -talen men uppvisar nu symptom på minskande hälsa på grund av klimatförändringar.

Träd, som människor, måste ha mer än en sak i kosten, Sa McNeil. Och spridningen av koldioxid tvingar dem till det enda de använder mest. McNeil sa att utmaningen är att återställa en balanserad kost för skogar genom att kraftigt skära ner eller helt stoppa användningen av fossila bränslen.

"Det finns mer koldioxid i atmosfären, och det är råvaran som träd behöver för att konvertera till socker, som de använder för att växa, "sade han." Det som är djupt är att när alla växter växer snabbare; de bromsar klimatförändringarna. "Men, som han förklarade, "världens växter kan inte göra det för alltid."

I ett papper publicerat i Nature Ecology and Evolution , McNeil och nästan 40 internationella forskare föreslår att de flesta markbundna ekosystem ser minskande kväveisotoper i lövverk på global nivå. Det lägger till globalt stöd till ett 2017 -papper där McNeil var en del av ett annat team som använde kväveisotoper i trädringar för att hitta bevis för minskande kväve i skogar i USA. Det mesta av världen "grönar" fortfarande som svar på klimatförändringarna, men minskande kväve innebär att framtida tillväxt blir ohälsosam och ur balans, och träd kommer att behöva arbeta hårdare för att utvinna kvävet, Fortsatte McNeil.

Hans pågående arbete, genomförs med ett team av WVU Honours College grundstudenter, studenter, liksom Edward Brzostek vid biologiska institutionen, och Nicolas Zegre i Davis College of Agriculture, Naturresurser och design, undersöker reaktionerna från skogarna i West Virginia på klimatförändringar.

I ett område på ungefär sex fotbollsplaner i Summit Bechtel Reserve Scout Camp, detta forskargrupp håller på att ta en enorm trädräkning. Scouter arbetar också med att mäta träden i detta "medborgarvetare" -projekt med fokus på kartläggning av 15, 000 träd i förhållande till ett färdigt GPS -undersökningsnät. Denna folkräkning kommer att utgöra en grundlinje för långsiktig studie av trädtillväxt i ett förändrat klimat.

Kameror i trädkronan, miljontals laserstrålar som undersöker trädens struktur och satellitbilder hjälper också McNeil och forskargruppen att förstå hur en skog kan upprätthålla produktiviteten och hur olika arter anpassar sig till minskat kväve och ökad koldioxid. Teamet mäter allt från lövvinklar till bredden och djupet av ett träds rötter till vatten och näringstillgång.

Alla dessa ansträngningar för att mäta skog försöker svara på en nyckelfråga:Hur länge kommer skogar att sakta ner klimatförändringarna, och hjälpa oss att undvika de kommande kostnaderna för att anpassa oss till ett mer kaotiskt klimat?

"Det kommer att kosta oss mycket mer om vi inte ändrar oss nu, "sa han." Som beskrivs av den senaste fjärde nationella klimatbedömningen, ökande koldioxid i atmosfären förändrar vårt globala klimat på ett sätt som är dyrt för vår ekonomi. "

McNeil sa att göra relativt små investeringar för att minska beroendet av fossila bränslen liknar att betala livförsäkringspremier. Resultatet av att inte göra investeringarna nu blir risken att förlora stabiliteten i de naturliga system som vi litar på för livsmedel, vatten och skydd mot sjukdomar och extrema väderhändelser.

Även om McNeils och de andra forskarnas förutsägelser låter fruktansvärda, han tror att planeten och mänskligheten kommer att fortsätta att existera, men i en mycket förändrad värld både ekologiskt och ekonomiskt.

Han sa när världen vänder sig från fossila bränslen till mer miljövänliga energikällor som sol och vind, kostnad-nytta-förhållandet kommer att förbättras.

"Lösningarna finns här, "Sade McNeil." Det krävs bara viljan att anta dem. "