Storskaliga skogsplanteringsprojekt som Nya Zeelands program One Billion Trees pågår i många länder för att hjälpa till att avlägsna kol från atmosfären.

Men det pågår debatt om huruvida inhemska eller icke-inhemska växter ska prioriteras för att bekämpa klimatförändringar. Som vår senaste forskning visar, icke-inhemska växter växer ofta snabbare jämfört med inhemska växter, men de sönderdelas också snabbare och detta hjälper till att påskynda utsläppet av 150% mer koldioxid från jorden.

Våra resultat belyser en utmanande klyfta i vår förståelse av koldioxidcykling i nyplanterade eller förnyande skogar.

Det är relativt enkelt att mäta växtbiomassa (hur snabbt en växt växer) och att uppskatta hur mycket koldioxid den har tagit bort från atmosfären. Men att mäta kolutsläpp är svårare eftersom det innebär komplexa interaktioner mellan växten, växtätande insekter och jordmikroorganismer.

Denna brist på en integrerad kolcykelmodell som inkluderar artinteraktioner gör prognoser för koldioxidbudgetering oerhört svåra.

Hur icke-inhemska växter förändrar kolcykeln

Det finns osäkerhet i vår klimatprognos eftersom vi inte helt förstår hur de faktorer som påverkar koldioxidcykeln - processen där kol ackumuleras och förloras av växter och jordar - skiljer sig åt mellan ekosystemen.

Kolsekvestreringsprojekt använder vanligtvis snabbt växande växtarter som snabbt ackumulerar kol i sina vävnader. Få projekt fokuserar på vad som händer i jorden.

Ursprungna växter påskyndar ofta kolsvängningen. De har vanligtvis mindre täta vävnader och kan växa och införliva kol i sina vävnader snabbare än inhemska växter. Men de sönderfaller också lättare, öka kolutsläppet tillbaka till atmosfären.

Vår forskning, nyligen publicerad i tidningen Vetenskap , visar att när icke-inhemska växter anländer till en ny plats, de etablerar nya interaktioner med markorganismer. Än så länge, forskning har mest fokuserat på hur denna återställning av interaktioner med markmikroorganismer, växtätande insekter och andra organismer hjälper exotiska växter att snabbt invadera en ny plats, ofta överväldigande inhemska arter.

Invasiva icke-inhemska växter har redan blivit ett stort problem över hela världen, och förändrar hela ekosystemens sammansättning och funktion. Men det är mindre tydligt hur interaktionen mellan invasiva icke-inhemska växter och andra organismer påverkar kolcykeln.

Att plantera icke-inhemska träd släpper ut mer kol

Vi etablerade 160 experimentella växtsamhällen, med olika kombinationer av inhemska och icke-inhemska växter. Vi samlade och odlade växtätande insekter och skapade identiska blandningar som vi lade till hälften av tomterna.

Vi odlade också jordmikroorganismer för att skapa två olika jordar som vi delar upp i växtsamhällena. En jord innehöll mikroorganismer som var bekanta för växterna och en annan var okänd.

Växtätande insekter och jordmikroorganismer lever av levande och sönderfallande växtvävnad. Deras förmåga att växa beror på näringskvaliteten på den maten. Vi fann att icke-inhemska växter gav en bättre matkälla för växtätare jämfört med inhemska växter-och det resulterade i fler växtätande insekter i samhällen som dominerades av icke-inhemska växter.

Liknande, exotiska växter ökade också mängden jordmikroorganismer som är involverade i snabb nedbrytning av växtmaterial. Denna synergi mellan flera organismer och interaktioner (snabbväxande växter med mindre täta vävnader, hög växtätare överflöd, och ökad sönderdelning av markmikroorganismer) innebär att mer av växtkolet släpps ut igen i atmosfären.

I praktisk mening, dessa markbehandlingar (jordar med mikroorganismer som är bekanta vs. okända för växterna) efterliknar skillnaden mellan återplantning (omplantering av ett område) och skogsplantering (plantering av träd för att skapa en ny skog).

Återskogade områden planteras vanligtvis med inhemska arter som förekom där tidigare, Skogsbevuxna områden planteras med nya arter. Våra resultat tyder på att plantera icke-infödda träd i jordar med mikroorganismer som de aldrig har stött på (med andra ord, skogsplantering med icke-inhemska växter) kan leda till snabbare utsläpp av kol och undergräva ansträngningarna för att mildra klimatförändringarna.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.