Huyết sắc tố. Một hệ sinh thái chứa trong chai có thể vẫn cân bằng trong nhiều năm. Hình ảnh tín dụng: MUSE - Bảo tàng khoa học

Các nhà máy trên đất hiện đang hấp thụ khí carbon dioxide nhiều hơn từ khí quyển so với 17 năm trước, chúng ta nghiên cứu trình diễn. Ngoài ra, nghiên cứu của chúng tôi cũng chỉ ra rằng thảm thực vật hầu như không sử dụng thêm nước để làm điều đó, cho thấy sự thay đổi toàn cầu đang khiến các nhà máy trên thế giới phát triển theo cách tiết kiệm nước hơn.

Nước là nguồn tài nguyên quý giá nhất cần thiết cho thực vật phát triển và nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng thực vật đang trở nên sử dụng nước tốt hơn nhiều trong một thế giới có CO? cấp độ tiếp tục tăng.

Tỷ lệ hấp thụ carbon so với mất nước của các hệ sinh thái là cái mà chúng ta gọi là hiệu quả sử dụng nước, và đó là một trong những biến số quan trọng nhất khi nghiên cứu các hệ sinh thái này.

Sự xác nhận của chúng tôi về xu hướng toàn cầu về tăng hiệu quả sử dụng nước là một tin tốt hiếm có khi nói đến hậu quả của thay đổi môi trường toàn cầu. Nó sẽ tăng cường vai trò quan trọng của các nhà máy khi các bể chứa carbon toàn cầu, cải thiện sản xuất thực phẩm và có thể tăng cường khả năng cung cấp nước cho sự thịnh vượng của xã hội và thế giới tự nhiên.

Việc sử dụng nước hiệu quả hơn bởi các nhà máy trên thế giới sẽ không giải quyết được vấn đề khan hiếm nước hiện tại hoặc tương lai của chúng ta.

Tăng cường hấp thụ carbon

Cây trồng ngày nay có lượng CO cao hơn? điều kiện có thể hấp thụ nhiều carbon hơn – cái gọi là CO? tác dụng thụ tinh. Đây là lý do chính khiến sinh quyển trên cạn hấp thụ thêm 17% lượng carbon trong 30 năm qua.

Sự hấp thu carbon tăng cường phù hợp với xu hướng phủ xanh toàn cầu được quan sát bởi các vệ tinh và bể chứa carbon trên toàn cầu đang phát triển loại bỏ khoảng một phần ba của toàn bộ CO? khí thải do hoạt động của con người tạo ra.

Việc tăng cường hấp thụ carbon thường phải trả giá. Để cho CO? vào trong, thực vật phải mở các lỗ chân lông gọi là khí khổng trên lá, từ đó cho phép nước thoát ra ngoài. Do đó, thực vật cần đạt được sự cân bằng giữa việc hấp thụ carbon để hình thành lá, thân và rễ mới, đồng thời giảm thiểu sự mất nước trong quá trình này. Điều này đã dẫn đến sự thích nghi phức tạp cho phép nhiều loài thực vật chinh phục được nhiều môi trường khô cằn.

Một trong những cách thích ứng đó là đóng khí khổng một chút để cho phép CO? đi vào với ít nước thoát ra hơn. Khi lượng CO trong khí quyển tăng?, kết quả tổng thể là CO? sự hấp thụ tăng lên trong khi lượng nước tiêu thụ thì không. Đây chính xác là những gì chúng tôi đã tìm thấy trên quy mô toàn cầu trong nghiên cứu mới của mình. Trên thực tế, chúng tôi nhận thấy CO đang tăng lên? đang khiến thực vật trên thế giới trở nên ưa nước hơn ở hầu hết mọi nơi, dù ở những nơi khô ráo hay ẩm ướt.

Điểm nóng tăng trưởng

Chúng tôi đã sử dụng kết hợp thông lượng nước ở quy mô lô và đo khí quyển và quan sát vệ tinh các tính chất của lá, để phát triển và thử nghiệm mô hình hiệu quả sử dụng nước mới. Mô hình này cho phép chúng tôi mở rộng quy mô từ hiệu quả sử dụng nước lá ở mọi nơi trên thế giới đến toàn cầu.

Chúng tôi nhận thấy rằng trên toàn cầu, các khu rừng nhiệt đới và phương bắc đặc biệt hiệu quả trong việc tăng hiệu quả sử dụng nước của hệ sinh thái và hấp thu CO?. Điều đó phần lớn là do CO? hiệu quả thụ tinh và tăng tổng diện tích bề mặt lá.

Điều quan trọng là cả hai loại rừng đều có vai trò quan trọng trong việc hạn chế sự gia tăng lượng khí CO2 trong khí quyển? cấp độ. Rừng nhiệt đới nguyên vẹn loại bỏ nhiều CO trong khí quyển hơn? hơn bất kỳ loại rừng nào khác, và các khu rừng phương bắc của hành tinh xa xôi phía bắc lượng lớn carbon đặc biệt là trong đất hữu cơ của họ.

Trong khi đó, đối với các hệ sinh thái bán khô cằn trên thế giới, tiết kiệm nước tăng lên là một vấn đề lớn. Chúng tôi thấy rằng các hệ sinh thái của Úc, ví dụ, đang gia tăng sự hấp thụ carbon của họ, đặc biệt là trong thảo nguyên bắc. Xu hướng này có thể không thể thực hiện được nếu không tăng hiệu quả sử dụng nước của hệ sinh thái.

Các nghiên cứu trước đây cũng cho thấy hiệu quả của nước tăng lên như thế nào phủ xanh vùng khô cằn và có thể đã đóng góp cho một tăng thu hồi carbon trong các hệ sinh thái bán khô cằn ở Úc, Châu Phi và Nam Mỹ.

Xu hướng hiệu quả sử dụng nước so với 1982-2011. TÍN DỤNG, tác giả cung cấp

Đó không phải là tất cả tin tốt

Những xu hướng này sẽ có kết quả tích cực phần lớn đối với thực vật và động vật (và con người) tiêu thụ chúng. Sản xuất gỗ, năng lượng sinh học và tăng trưởng cây trồng là (và sẽ) ít sử dụng nước hơn khi thay đổi khí hậu so với khi không có hiệu quả sử dụng nước thực vật tăng.

Nhưng bất chấp những xu hướng này, tuy nhiên sự khan hiếm nước sẽ tiếp tục hạn chế các bể chứa carbon, sản xuất thực phẩm và phát triển kinh tế xã hội.

Một số nghiên cứu cho rằng tiết kiệm nước cũng có thể dẫn đến tăng dòng chảy và do đó dư thừa nước. Tuy nhiên, đối với Úc khô hơn một nửa (64%) lượng mưa quay trở lại bầu khí quyển không đi qua thảm thực vật, mà qua sự bốc hơi đất trực tiếp. Điều này làm giảm lợi ích tiềm năng từ việc tăng hiệu quả sử dụng nước của thảm thực vật và khả năng nhiều nước chảy ra sông và hồ chứa. Trong thực tế, một nghiên cứu gần đây cho thấy rằng trong khi các khu vực bán khô hạn ở Úc đang phủ xanh, họ cũng đang tiêu thụ nhiều nước hơn, khiến dòng chảy của dòng sông giảm xuống bằng 24-28%.

Nghiên cứu của chúng tôi xác nhận rằng các nhà máy trên toàn thế giới có khả năng được hưởng lợi từ việc tiết kiệm nước tăng lên. Tuy nhiên, câu hỏi liệu điều này sẽ chuyển sang sử dụng nhiều nước hơn để bảo tồn hay cho tiêu dùng của con người ít rõ ràng hơn, và có lẽ sẽ khác nhau giữa các vùng.

Về các tác giả

Pep Canadell, Nhà khoa học CSIRO, và Giám đốc điều hành Dự án Carbon toàn cầu, CSIRO; Francis Chiew, Nhà khoa học nghiên cứu hiệu trưởng cao cấp, CSIRO; Lei Cheng, nghiên cứu sau tiến sĩ, CSIRO; Lu Zhang, nhà khoa học nghiên cứu hiệu trưởng cao cấp, CSIROvà Yingping Wang, nhà khoa học nghiên cứu chính, CSIRO

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon