Chris Lawton / Unsplash, CC BY-SA

เมื่อวันเวลาสั้นลงและอุณหภูมิลดลงในซีกโลกเหนือใบไม้ก็เริ่มเปลี่ยนไป เราสามารถเพลิดเพลินกับสีสันของฤดูใบไม้ร่วงที่สวยงามในขณะที่ใบไม้ยังคงอยู่บนต้นไม้และหลังจากนั้นก็เตะผ่านพรมสีแดงน้ำตาลและทองเมื่อออกไปเดินเล่น

เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นอีกครั้งในฤดูใบไม้ผลิฤดูปลูกต้นไม้จะกลับมาอีกครั้ง ตลอดหลายเดือนที่อากาศอบอุ่นต้นไม้จะนำก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากชั้นบรรยากาศและกักเก็บไว้ในโมเลกุลที่ซับซ้อนปล่อยออกซิเจนเป็นผลพลอยได้ นี่คือกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ยิ่งสังเคราะห์แสงมากเท่าไหร่คาร์บอนก็ยิ่งถูกล็อคออกไป

เราทราบดีว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นตัวขับเคลื่อนสำคัญของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศดังนั้นยิ่งพืชสามารถนำออกจากชั้นบรรยากาศได้มากเท่าไหร่ก็ยิ่งดีเท่านั้น ด้วยสภาพอากาศที่อุ่นขึ้นซึ่งนำไปสู่ฤดูการเติบโตที่ยาวนานขึ้นนักวิจัยบางคนจึงมี ข้อเสนอแนะ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกดูดซับโดยต้นไม้และพืชอื่น ๆ มากกว่าในครั้งก่อน ๆ แต่ การศึกษาใหม่ ทำให้ทฤษฎีนี้กลายเป็นหัวของมันและอาจมีผลอย่างมากต่อวิธีที่เราปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ถึงขีด จำกัด

นักวิจัยนำโดย Deborah Zani จากสถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐสวิสได้ศึกษาระดับที่ระยะเวลาของการเปลี่ยนสีของใบไม้ในฤดูใบไม้ร่วงขึ้นอยู่กับการเติบโตของพืชในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนก่อนหน้านี้

ตามประเพณียอมรับว่าอุณหภูมิและความยาววันเป็นปัจจัยหลักในการที่ใบไม้เปลี่ยนสีและร่วงหล่น นักวิทยาศาสตร์บางคน สมมติว่าอุณหภูมิที่ร้อนขึ้นจะทำให้กระบวนการนี้ล่าช้าไปจนกว่าจะถึงฤดูกาล การศึกษาต้นไม้ในยุโรปที่ผลัดใบ ได้แก่ เกาลัดม้าเบิร์ชสีเงินและไม้โอ๊คอังกฤษผู้เขียนการศึกษาใหม่ได้บันทึกว่าต้นไม้แต่ละต้นดูดซับคาร์บอนได้เท่าใดต่อฤดูกาลและผลกระทบในท้ายที่สุดเมื่อใบไม้ร่วงหล่น

โดยใช้ข้อมูลจาก โครงการ Pan European Phenologyซึ่งติดตามต้นไม้บางต้นมานานถึง 65 ปีนักวิจัยพบในการศึกษาเชิงสังเกตระยะยาวของพวกเขาว่าเมื่ออัตราการสังเคราะห์แสงเพิ่มขึ้นใบไม้ก็เปลี่ยนสีและร่วงลงในช่วงต้นปี สำหรับกิจกรรมสังเคราะห์แสงที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 10% ในฤดูปลูกฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนต้นไม้จะผลัดใบโดยเฉลี่ยแปดวันก่อนหน้านี้

การทดลองที่ควบคุมสภาพภูมิอากาศในต้นบีชยุโรปอายุ XNUMX ปีและต้น meadowsweet ของญี่ปุ่นชี้ให้เห็นถึงสิ่งที่อาจอยู่เบื้องหลังผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดนี้ ในการทดลองเหล่านี้ต้นไม้ได้รับแสงแดดเต็ม ๆ ร่มครึ่งหนึ่งหรือร่มเต็มที่ ผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่ามีการ จำกัด ปริมาณการสังเคราะห์แสงที่ต้นไม้สามารถดำเนินการได้ในช่วงฤดูปลูก คิดว่ามันเหมือนกับการเติมน้ำลงในถัง สามารถทำได้ช้าหรือเร็ว แต่เมื่อถังเต็มแล้วก็ไม่มีที่ให้น้ำอีกต่อไป

ต้นไม้ผลัดใบซึ่งผลัดใบในฤดูใบไม้ร่วงมีปริมาณคาร์บอนคงที่ซึ่งสามารถดูดซับได้ต่อฤดูกาล Alex Stemmer / Shutterstock

งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าต้นไม้ผลัดใบสามารถดูดซับคาร์บอนได้ในปริมาณที่กำหนดในแต่ละปีและเมื่อถึงขีด จำกัด แล้วจะไม่สามารถดูดซึมได้อีก เมื่อถึงจุดนั้นใบไม้จะเริ่มเปลี่ยนสี ขีด จำกัด นี้กำหนดโดยความพร้อมของธาตุอาหารโดยเฉพาะไนโตรเจนและโครงสร้างทางกายภาพของพืชโดยเฉพาะอย่างยิ่งภาชนะชั้นในซึ่งเคลื่อนย้ายน้ำและสารอาหารที่ละลายไปรอบ ๆ ไนโตรเจนเป็นสารอาหารหลักที่พืชต้องการในการเจริญเติบโตและมักเป็นปริมาณไนโตรเจนที่มีอยู่ซึ่ง จำกัด การเจริญเติบโตทั้งหมด นี่คือสาเหตุที่ชาวนาและชาวสวนใช้ปุ๋ยไนโตรเจนเพื่อเอาชนะข้อ จำกัด นี้

ข้อ จำกัด เหล่านี้หมายความว่าการดูดซึมคาร์บอนในช่วงฤดูปลูกเป็นกลไกการควบคุมตนเองใน ต้นไม้ และ ไม้ล้มลุก. สามารถรับคาร์บอนได้มากเท่านั้น

สีของฤดูใบไม้ร่วงก่อนหน้านี้

ในโลกที่มีระดับเพิ่มขึ้น คาร์บอนในบรรยากาศการค้นพบใหม่นี้บ่งชี้ว่าสภาพอากาศที่อุ่นขึ้นและฤดูปลูกที่ยาวนานขึ้นจะไม่อนุญาตให้ต้นไม้ผลัดใบในเขตอบอุ่นรับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากขึ้น แบบจำลองการคาดการณ์ของการศึกษาชี้ให้เห็นว่าภายในปี 2100 เมื่อคาดว่าฤดูกาลปลูกต้นไม้จะยาวนานขึ้นระหว่าง 22 ถึง 34 วันใบไม้จะร่วงหล่นจากต้นไม้ในช่วงสามถึงหกวันก่อนหน้านี้

สิ่งนี้มีผลอย่างมากต่อการสร้างแบบจำลองการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หากเรายอมรับว่าปริมาณคาร์บอนที่นำมาจากต้นไม้ผลัดใบในประเทศที่มีอุณหภูมิเช่นสหราชอาณาจักรจะยังคงเท่าเดิมในแต่ละปีโดยไม่คำนึงถึงฤดูปลูกระดับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วกว่าที่เคยคาดไว้ วิธีเดียวที่จะเปลี่ยนแปลงสิ่งนี้คือการเพิ่มความสามารถของต้นไม้ในการดูดซับคาร์บอน

พืชที่ไม่ได้ถูก จำกัด ด้วยปริมาณไนโตรเจนที่มีอยู่อาจเติบโตได้นานขึ้นในสภาพอากาศที่ร้อนขึ้น ต้นไม้เหล่านี้สามารถรับไนโตรเจนจากอากาศได้เช่น อายุ. แต่สายพันธุ์เหล่านี้จะยังคงสูญเสียใบในเวลาใกล้เคียงกันเช่นเคยเนื่องจากแสงแดดที่น้อยลงและอุณหภูมิที่เย็นลง

แต่ในทางกลับกันด้วยความเป็นไปได้ที่ต้นไม้บางต้นจะสูญเสียใบไปก่อนหน้านี้และต้นอื่น ๆ จะสูญเสียพวกเขาในเวลาที่พวกเขาทำในตอนนี้อาจมีโอกาสที่สีของฤดูใบไม้ร่วงจะยืดเยื้อและมีเวลามากขึ้นสำหรับเราที่จะเตะใบไม้

เกี่ยวกับผู้เขียน

ฟิลิปเจมส์ศาสตราจารย์นิเวศวิทยา มหาวิทยาลัยซอล

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

Life After Carbon: การเปลี่ยนแปลงระดับโลกครั้งต่อไปของเมือง

by Peter Plastrik, John Cleveland
อนาคตของเมืองของเราไม่ใช่สิ่งที่มันเคยเป็น รูปแบบเมืองที่ทันสมัยที่มีอยู่ทั่วโลกในศตวรรษที่ยี่สิบนั้นมีประโยชน์ยาวนานกว่า ไม่สามารถแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นได้โดยเฉพาะภาวะโลกร้อน โชคดีที่รูปแบบใหม่สำหรับการพัฒนาเมืองกำลังเกิดขึ้นในเมืองเพื่อรับมือกับความเป็นจริงของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ มันเปลี่ยนวิธีที่เมืองออกแบบและใช้พื้นที่ทางกายภาพสร้างความมั่งคั่งทางเศรษฐกิจบริโภคและกำจัดทรัพยากรใช้ประโยชน์และรักษาระบบนิเวศทางธรรมชาติและเตรียมความพร้อมสำหรับอนาคต วางจำหน่ายใน Amazon

การสูญพันธุ์ครั้งที่หก: ประวัติศาสตร์ที่ผิดธรรมชาติ

โดย Elizabeth Kolbert
ในช่วงครึ่งพันล้านปีที่ผ่านมามีการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ห้าครั้งเมื่อความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตบนโลกหดตัวลงอย่างกะทันหัน นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกกำลังติดตามการสูญพันธุ์ครั้งที่หกซึ่งคาดการณ์ว่าจะเป็นเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดนับตั้งแต่ผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยที่ทำลายล้างไดโนเสาร์ คราวนี้หายนะคือเรา ในร้อยแก้วที่ตรงไปตรงมาสนุกสนานและได้รับข้อมูลอย่างลึกซึ้ง Yorker ใหม่ Elizabeth Kolbert ผู้เขียนบอกเราว่าทำไมและมนุษย์มีการเปลี่ยนแปลงชีวิตบนโลกในแบบที่ไม่เคยมีมาก่อน การผสมผสานระหว่างการวิจัยในครึ่งสาขามีคำอธิบายเกี่ยวกับเผ่าพันธุ์ที่น่าหลงไหลที่หายไปและประวัติศาสตร์การสูญพันธุ์ในฐานะแนวคิด Kolbert ให้การเคลื่อนไหวที่ครอบคลุมและครอบคลุมเกี่ยวกับการหายตัวไปที่เกิดขึ้นต่อหน้าต่อตาเรา เธอแสดงให้เห็นว่าการสูญพันธุ์ครั้งที่หกน่าจะเป็นมรดกที่ยั่งยืนที่สุดของมนุษยชาติกระตุ้นให้เราคิดทบทวนคำถามพื้นฐานเกี่ยวกับความหมายของการเป็นมนุษย์ วางจำหน่ายใน Amazon

Climate Wars: การต่อสู้เพื่อเอาชีวิตรอดเมื่อโลกร้อนแรง

โดย Gwynne Dyer
คลื่นของผู้ลี้ภัยสภาพภูมิอากาศ รัฐล้มเหลวหลายสิบแห่ง สงครามออกทั้งหมด. จากหนึ่งในนักวิเคราะห์ทางภูมิรัฐศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ของโลกได้เห็นแววอันน่าสะพรึงกลัวของความเป็นจริงเชิงกลยุทธ์ในอนาคตอันใกล้นี้เมื่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศขับเคลื่อนพลังของโลกที่มีต่อการเมืองความอยู่รอด มีสติและไม่ท้อถอย สงครามสภาพภูมิอากาศ จะเป็นหนึ่งในหนังสือที่สำคัญที่สุดของปีที่จะมาถึง อ่านและค้นหาสิ่งที่เรากำลังมุ่งหน้าไป วางจำหน่ายใน Amazon

จากสำนักพิมพ์:
การซื้อใน Amazon ไปเพื่อชดใช้ค่าใช้จ่ายในการนำคุณ InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, และ ClimateImpactNews.com ไม่มีค่าใช้จ่ายและไม่มีผู้โฆษณาที่ติดตามพฤติกรรมการท่องเว็บของคุณ แม้ว่าคุณจะคลิกที่ลิงค์ แต่อย่าซื้อผลิตภัณฑ์ที่เลือกเหล่านี้ แต่อย่างอื่นที่คุณซื้อในการเข้าชมครั้งเดียวกันบน Amazon จะจ่ายค่าคอมมิชชั่นให้เราเล็กน้อย ไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับคุณดังนั้นโปรดช่วยสนับสนุนด้วย นอกจากนี้คุณยังสามารถ ใช้ลิงค์นี้ ใช้กับ Amazon ได้ตลอดเวลาเพื่อให้คุณสามารถช่วยสนับสนุนความพยายามของเรา