En tidig vårblomning i Toronto, tagen den 1 april, 2020. Kredit:Alemu Gonsamo
Klimatuppvärmningen leder till tidiga vårar och försenade höstar i kallare miljöer, låta växter växa under en längre tid under varje växtsäsong. Växter absorberar mer koldioxid (CO 2 ) som ett resultat av denna längre växtsäsong.
Vårens tidigare ankomst bekämpar klimatförändringarna genom att låta växter absorbera CO 2 under en längre tidsperiod och därmed bromsa hastigheten med vilken atmosfärisk CO 2 stiger. Vad vi inte vet är hur länge vi kan räkna med tidigare vårar och längre växtsäsonger.
Jag är en fjärranalysforskare som studerar klimatförändringarnas inverkan på växternas säsongscykel. Med hjälp av satellitobservationer, långsiktiga markmätningar och mekanistiska datormodeller, Jag studerar också effekterna av klimatförändringar och variationer på globala markekosystem och relaterade återkopplingar till atmosfären genom kolcykeln.
Växande växtsäsonger
Vårens blad-ut – när de första bladen börjar dyka upp på växter – kommer tidigare för många tempererade, boreala och arktiska växter. Trettiofyra år av satellitposter avslöjar inte bara en tidigare utlöpning, men också en förskjutning i växttillväxtens topptid mot våren för växter som växer norr om tropikerna.
I Kanada, PlantWatch gör det möjligt för medborgarforskare att registrera utlöpnings- och blomningstider i alla provinser och territorier. PlantWatch-data visar det genomsnittliga datumet då de första blommorna blommar i 19 växtarter med cirka nio dagar för varje motsvarande ökning av en grad Celsius i lufttemperaturen. Blomningsdatumen för de tidigast blommande arterna - som darrande asp och präriekrokus - har avancerat med två veckor under de senaste sju decennierna av det senaste århundradet.
Som en följd av stigande temperaturer, Åldrande av blad (bladfärgning och bladfall) på hösten är också försenat. Forskare som använde 54 års dataposter i Japan och Sydkorea fann att höstens lövfall inträffar senare. Långtidssatellitdata visar också fördröjd bladåldring för majoriteten av tempererade och boreala växter.
Kombinationen av tidigare vår och försenad höst innebär en längre växtsäsong. Den resulterande längre växtsäsongen bidrar till att bekämpa klimatförändringarna genom att minska atmosfärisk koldioxid 2 Bygg upp.
Präriekrokusar, redan en av de tidigast blommande växterna, dyker upp tidigare under året på grund av den globala uppvärmningen. Kredit:Alemu Gonsamu, Författare tillhandahålls
Koldioxidabsorption
Det ökade avlägsnandet av atmosfärisk CO 2 av växter som ett resultat av längre växtsäsonger och uppvärmningsinducerad ökning av vegetationstäcket i nordliga ekosystem har rapporterats allmänt.
Eftersom växter absorberar atmosfärisk CO 2 på våren och sommaren, nivåer av atmosfärisk CO 2 fall på de höga breddgraderna. När växter sönderfaller efter att växtsäsongen är slut, den atmosfäriska CO 2 nivåerna klättrar upp igen.
Detta skapar en stark säsongscykel av atmosfärisk koldioxid 2 koncentrationer på högre breddgrader. Mängden CO 2 absorberas av växter, indikeras av skillnaden mellan tidig vår och sensommar atmosfärisk CO 2 koncentration, ökar. Ökningen av säsongscykeln är en tydlig indikator på ett ökat avlägsnande av atmosfärisk koldioxid 2 av växter till följd av tidigare och ökad växttillväxt och längre växtsäsong.
Utsläpp av koldioxid
En längre växtsäsong kan också öka CO 2 utsläpp från ekosystem genom att förlänga den period under vilken jordar sönderfaller. För att marken ska förbli en stark kolsänka, balansen av CO 2 vinsten från den förlängda växtsäsongen måste uppväga den tillhörande ökningen av CO 2 släpp.
I nordliga ekosystem, inklusive Kanada, en stor del av ekosystemets kol lagras i marken, medan en liten del lagras i växter. Uppvärmning på hösten försenar åldrandet och, som ett resultat, ökar CO 2 absorption av växter. Dock, växttillväxt på hösten begränsas av kortare dagslängd oavsett uppvärmning, vilket begränsar den potentiella mängden CO 2 absorption.
Denna figur visar sambandet mellan växtsäsongens längd och atmosfärens CO2-koncentration. En längre växtsäsong tar bort mer CO2 från atmosfären. Kredit:Alemu Gonsamo
Omvänt, ökningen av markens CO 2 utsläpp från nedbrytning på grund av höstens uppvärmning begränsas inte av kortare dagslängd. CO 2 förlusten från marknedbrytning från höstens uppvärmning kan vara större än den ökade CO 2 absorption genom fördröjd senescens. Med andra ord, den försenade hösten ger liten eller ingen fördel för ekosystemet CO 2 lagring.
Dessutom, i många nordliga ekosystem, fördelarna med varmare källor på ökad koldioxid 2 absorptionen kompenseras av ackumuleringen av säsongsbetonade vattenunderskott. Nya bevis visar att den ökade vårens växttillväxt och tidigare början av växtsäsongen faktiskt utarmar sommarens markfuktighet och minskar den totala sommarens växttillväxt i boreala och tundraekosystem. Med ökande uppvärmning under växtsäsongen, sommarens fuktstress kan förvärras i framtiden i tempererade, boreala och arktiska ekosystem.
Klimatförändringar leder till varmare och längre växtsäsonger, minskat snöpaket på vintern, tidigare vårsnösmältning och markvattenutarmning. Detta ökar i sin tur fuktbelastningen på växter och gör skogar mer mottagliga för svåra skogsbränder, som redan blir allt vanligare och allvarligare i stora delar av Kanada. Allvarliga bränder kan släppa ut enorma mängder koldioxid 2 , inte bara från de brinnande växtvävnaderna utan också från toppjordar och torvmarker.
Att bekämpa klimatförändringar
Om växttillväxten fortsätter att öka som ett resultat av varmare växtsäsonger, den ökande växtsäsongens längd kan hjälpa till att avlägsna CO 2 utsläpp från atmosfären. Å andra sidan, om växttillväxten faktiskt minskar eller om CO 2 förlusten ökar faktiskt, då skulle de nordliga ekosystemens kolupptagningsförmåga minska och klimatuppvärmningen skulle kunna accelerera ytterligare.
Tills vidare, nettoeffekten av en längre växtsäsong är att växter absorberar mer CO 2 . Dock, med ökande fuktstress under sommartid förväntas i framtiden, Ekosystem på hög latitud kanske inte drar nytta av den förlängda växtsäsongen särskilt länge.
Det råder ingen tvekan om att den förlängda växtsäsongen är en grundläggande del av portföljen i naturens förmåga att bekämpa klimatförändringar. Dock, Politik som förlitar sig på naturens förmåga att bekämpa klimatförändringar bör inte räkna med fördelarna med den förlängda växtsäsongen särskilt länge.
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
