När det gäller klimatförändringar, relationer är allt. Det är en viktig del av en ny UO-studie som undersöker interaktionen mellan växter, atmosfärisk koldioxid och stigande vattennivåer i Mississippifloden.

Publicerad nyligen i Geological Society of Americas tidskrift GSA idag , studien jämförde historiska atmosfäriska koldata mot observationer av herbariumbladsexemplar för att kvantifiera sambandet mellan stigande kolnivåer och alltmer katastrofala översvämningar i den amerikanska mellanvästern.

Med hjälp av data som täcker mer än två århundraden, forskare visade att när kolhalterna i atmosfären har stigit på grund av förbränning av fossila bränslen, växternas förmåga att absorbera vatten från luften har minskat. Det betyder att mer nederbörd tar sig in i floder och bäckar, öka deras potential att skada översvämningar.

Medförfattare av UO Museum of Natural and Cultural History geologen Greg Retallack och geovetenskapsstudenten Gisele Conde, studien fokuserade på Ginkgo biloba-bladexemplar som representerar en tidsperiod på drygt 260 år.

Teamet undersökte bladens stomata, små porer som lövväxter använder för att ta upp koldioxid från atmosfären. I miljöer med låga koldioxidutsläpp, växter ökar densiteten av stomata så att de kan ta upp tillräckligt med koldioxid för fotosyntes, men de behöver relativt få stomata i kolrika miljöer.

"Variationer i stomataltäthet, som vi observerade med hjälp av mikroskopisk avbildning, återspeglar motsvarande förändringar i atmosfäriskt kol under 264-årsperioden, sa Retallack, chef för museets Condon Fossil Collection och professor i geovetenskap.

Stomatal täthet styr också graden av transpiration, den process genom vilken växter absorberar vatten och avger vattenånga; ju färre stomata, desto lägre är transpirationspotentialen. I bladexemplaren som undersöks, forskarna observerade en övergripande minskning av stomatal densitet och transpirationspotential under 260-årsperioden, med en minskning med 29 procent från 1829 till 2015.

Författarna noterar att minskningen direkt har bidragit till de förödande översvämningarna som alltmer plågar Mellanvästern, eftersom mindre transpiration innebär att mer vatten rinner ut i bäckar och floder, och i sin tur, större översvämningsrisk.

"Ödeläggelsen av enskilda översvämningar är fortfarande relaterad till det årets väder, men den stadiga ökningen av kolhalter driver upp den genomsnittliga nivån i Mississippifloden med häpnadsväckande 2 centimeter per år, " sa Retallack.

Studien pekar också på ett behov av reviderade planeringsinsatser och försäkringskoncept i regionen.

"Stigande kolhalter beaktas inte alltid i översvämningsprognoser och riskanalyser, " sa Retallack. "Vi hoppas att studien kommer att hjälpa till att klargöra faran som klimatförändringar och åtföljande översvämningar utgör för jordbrukssamhällen runt Mississippifloden, och hjälpa till att informera om nya försäkringar och zonindelningar där."