Frage:
Wie wirkt sich eine Erhöhung von $ \ ce {CO2} $ auf Wälder und andere vegetative Gebiete aus?
farrenthorpe
2014-07-26 05:28:25 UTC
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Einige Forscher behaupten, dass ein Anstieg des atmosphärischen CO 2 (z. B. aufgrund anthropogener Emissionen) das Pflanzenwachstum im Allgemeinen verbessern wird.

    Wie hoch ist diese Verbesserung?

  1. Erleichtert der damit verbundene Klimawandel den invasiven Arten einfach die Vermehrung?

  2. Oder gibt es wirklich einen gültigen Fall, dass irgendwann, wenn die CO 2 -Konzentrationen sub> hoch genug werden, Wälder und vegetative Zonen irgendwie profitieren?

  3. Wie wirkt sich ein Anstieg von CO 2 und der damit verbundene Klimawandel im Allgemeinen auf Wälder und andere vegetative Gebiete aus? / ol>

Fünf antworten:
taupunkt
2014-07-26 15:04:44 UTC
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Wenn Sie die CO 2 sub> -Konzentration erhöhen und alle anderen Parameter auf dem aktuellen Niveau halten, sollte die Biomasseproduktion steigen. Der Grund ist einfach, dass CO 2 einer der Bausteine ​​ist, aus denen Biomasse in der Photosynthese hergestellt wird.

In der realen Welt ist es natürlich schwieriger als das. Hier müssen Sie berücksichtigen, wie natürliche Zyklen durch erhöhte CO 2 -Niveaus beeinflusst werden. Temperaturen, z.B. wird steigen, was voraussichtlich für die Biomasseproduktion bei moderaten Erhöhungen von Vorteil sein wird und bei höheren Erhöhungen zunehmend schlecht wird. Niederschlagsmuster ändern sich, Windmuster und damit Bodenerosionsänderungen usw. usw.

Kapitel 7 des IPCC-Berichts befasst sich mit der Frage, wie sich der Klimawandel auf biogeochemische Kreisläufe auswirkt. Die Biomasseproduktion ist einer der Parameter, die in den Kohlenstoffkreislauf einfließen.

Meines Wissens ist die Biomasseproduktion einer der Parameter, die von einem moderaten Temperaturanstieg profitieren, von dem jedoch erwartet wird, dass sie sich um den 2-Grad-Wert in ihr Gegenteil wenden Benchmark.

arkaia
2014-07-28 19:54:54 UTC
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Eine der Konsequenzen, die mich an dem erhöhten CO 2 sub> -Problem faszinieren, sind die Änderungen, die sich auf bestimmte Komponenten der Umgebung auswirken. Ein Beispiel, das ich mag, ist die Wirkung auf Giftefeu. Forscher der Duke University ( Mohan et al., 2006) berichteten im Rahmen ihres FACE-Experiments (Free-Air CO sub> 2 sub> Enrichment) über eine große Veränderung der Giftefeuaktivität wenn sie CO 2 sub> hinzufügten. Sie behaupten:

"... erhöhtes atmosphärisches CO 2 in einem intakten Waldökosystem erhöht die Photosynthese, die Wassernutzungseffizienz, das Wachstum und die Populationsbiomasse von Giftefeu."

Weitere Informationen zum Experiment und zu den vielen Ergebnissen, die sie damit erzielt haben, finden Sie unter hier. Sie haben mehr als 250 Veröffentlichungen zu den Ergebnissen des Experiments.

Jetzt müssen wir uns neben all den anderen Änderungen mit Giftefeu gegen Steroide abfinden.

Allerdings Es ist wichtig zu bedenken, dass

... Arten, die in [nicht ressourcenbeschränkten] Experimenten stark auf erhöhten Kohlenstoff reagieren, wahrscheinlich auch unter ressourcenbeschränkten Feldbedingungen am reaktionsfähigsten sind ... [also] können wir nicht direkt extrapolieren ... welche Arten langfristig am meisten auf erhöhten Kohlenstoff reagieren.

( Ali et al., 2013)

und

Der Anstieg von [CO2] wird wahrscheinlich die Prävalenz invasiver Arten verändern, aber die Art dieser Änderung ist schwer vorherzusagen. Während gebietsfremde Arten in einigen Regionen von einem höheren [CO2] profitieren können, können einheimische Arten in anderen Regionen davon profitieren. Pflanzen mit bestimmten auf CO2 ansprechenden Merkmalen profitieren wahrscheinlich vom Anstieg von [CO2], insbesondere wenn sie in Ökosystemen wachsen, in denen diese Merkmale selten sind. Beispielsweise profitieren C3-Arten, die in C4-dominierten Ökosystemen wachsen, wahrscheinlich vom Anstieg von [CO2] (unter bestimmten Umständen jedoch nicht). Invasivität und CO2-Reaktionsfähigkeit sind nicht eindeutig miteinander verbunden.

( Dukes, 2000)

Das klingt also so, als würden selektive Arten von einem erhöhten CO2-Ausstoß profitieren. Wirklich guter Punkt!
Ja, ich erinnere mich, dass ich vor einiger Zeit gelesen habe, dass es die schnell wachsenden Arten waren, die am meisten davon profitieren würden ... was schließlich dazu führen würde, dass sich invasivere Arten etablieren.
Ich hoffe, es macht Ihnen nichts aus, ich habe der Antwort mehr hinzugefügt.
fede_luppi
2014-11-14 13:31:14 UTC
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CO 2 sub> kann das Pflanzenwachstum nur fördern, wenn andere Ressourcen wie Nährstoffe oder Wasser das Wachstum nicht einschränken. Wenn beispielsweise N knapp ist, nutzen Pflanzen die erhöhte CO 2 -Konzentration nicht aus, unabhängig davon, um wie viel Sie CO 2 erhöhen.

Dies trifft zu einem gewissen Grad zu, jedoch erhöht ein erhöhtes CO2 auch die Wassernutzungseffizienz, sodass eine wasserbegrenzte Vegetation auch ein höheres CO2 nutzen kann. Wenn mehr CO2 verfügbar ist, können die Stomata grundsätzlich geschlossener bleiben, sodass die Pflanze weniger Wasser verliert.
Es ist etwas falsch zu sagen, dass es die "Wassernutzungseffizienz" erhöht. Was erhöhtes CO2 bewirkt (wie Sie betont haben), ist die Verringerung der Pflanzentranspiration, was gut oder schlecht sein kann. Wenn reichlich Grundwasser vorhanden ist und Sie eine hohe Transpiration wünschen, wird Wasser in die Luft zurückgeführt, das ein oder drei Tage später als Regen in den Boden zurückgeführt wird. Eine geringere Transpiration kann die Pflanzenanpassung verbessern, führt aber auch zu einer verringerten Rückführung von Wasser in die Luft, die an anderer Stelle zu Regen wird. Es ist nicht immer gut.
Es wird angenommen, dass Stickstoff der wichtigste begrenzende Faktor für die weitere CO2-gesteuerte Verbesserung der Biomasse ist. Tatsächlich überschätzen Modellvorhersagen das zukünftige Pflanzenwachstum, da die meisten Modelle Stickstoff-Rückkopplungen nicht berücksichtigen (Hungate et al. 2003 Science). Es scheint jedoch, dass bestimmte Pflanzen in der Lage sein könnten, die N-Verfügbarkeit des Bodens zu erhöhen, indem sie die Verteilung von Photosynthesen unter der Erde erhöhen, was die mikrobielle Aktivität und die N-Mineralisierung stimulieren kann (auch bekannt als Priming-Effekt).
arkaia
2015-01-20 20:34:59 UTC
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Es scheint, dass tropische Wälder mehr Kohlendioxid absorbieren, als viele Wissenschaftler bisher angenommen haben. Wissenschaftler der NASA und der NCAR haben gezeigt, dass tropische Wälder 1,4 Milliarden Tonnen von einer globalen Gesamtabsorption von 2,5 Milliarden Tonnen absorbieren. Diese Schätzung ist viel größer als frühere Schätzungen und der tropische Beitrag scheint viel größer zu sein als in anderen Gebieten wie gemäßigten oder borealen Wäldern.

Bisher zeigten die meisten Klimamodelle Wälder mittlerer Breite auf der Nordhalbkugel, die mehr Kohlenstoff absorbierten als tropische Wälder. Diese Ergebnisse waren datenbeschränkt und deuteten darauf hin, dass die Entwaldung dazu führte, dass tropische Wälder mehr Kohlendioxid freisetzten, als sie absorbierten.

Die neuen Ergebnisse scheinen das Gegenteil anzuzeigen und basieren auf einer umfassenderen Analyse der verfügbaren Daten.

... gleicht die Ergebnisse auf jeder Skala von den Poren eines einzelnen Blattes, in dem die Photosynthese stattfindet, bis zur gesamten Erde ab, während Luft Kohlendioxid um den Globus bewegt.

farrenthorpe
2015-12-11 21:45:38 UTC
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Es scheint, dass die CO2-Düngung in früheren Studien überschätzt wurde.

Aus dem Artikel Nature Climate Change, Große Divergenz der Schätzungen des Satelliten- und Erdsystemmodells der globalen terrestrischen CO2-Düngung von W. Kolby Smith, Sasha C. Reed, Cory C. Cleveland, Ashley P. Ballantyne, William RL Anderegg, William R. Wieder, Yi Y. Liu & Steven W. Running

Analysen der atmosphärischen Massenbilanz deuten darauf hin, dass die Speicherung von terrestrischem Kohlenstoff (C) zunimmt und die atmosphärische [CO2] Wachstumsrate teilweise verringert, obwohl die anhaltende Stärke dieses wichtigen Ökosystemdienstes ungewiss bleibt. Einige Hinweise deuten darauf hin, dass diese Erhöhungen aufgrund positiver Reaktionen des Vegetationswachstums (Netto-Primärproduktivität; KKW) auf das steigende atmosphärische [CO2] (dh „CO2-Düngung“) anhalten werden. Hier präsentieren wir einen neuen satellitengestützten globalen terrestrischen KKW-Datensatz, der einen signifikanten Anstieg des KKW von 1982 bis 2011 zeigt. Ein Vergleich mit den KKW-Schätzungen des Erdsystemmodells (ESM) zeigt jedoch eine signifikante Divergenz mit satellitengestützten Erhöhungen ( 2,8 ± 1,50%) weniger als die Hälfte der von ESM abgeleiteten Steigerungen (7,6 ± 1,67%) über den Zeitraum von 30 Jahren. Indem wir den CO2-Düngungseffekt in jeder KKW-Zeitreihe isolieren und mit einer Synthese verfügbarer CO2-Anreicherungsdaten aus freier Luft vergleichen, liefern wir Hinweise darauf, dass ein Großteil der Diskrepanz möglicherweise auf eine Überempfindlichkeit von ESM gegenüber atmosphärischem [CO2] zurückzuführen ist Dies spiegelt eine Unterrepräsentation klimatischer Rückkopplungen und / oder eine mangelnde Repräsentation von Nährstoffbeschränkungen wider. Unser Verständnis der Auswirkungen der CO2-Düngung auf das KKW muss rasch verbessert werden, um genauere Prognosen zukünftiger Rückkopplungen zwischen C-Zyklus und Klima zu ermöglichen. Wir behaupten, dass eine bessere Integration von Modellierungs-, Satelliten- und experimentellen Ansätzen einen vielversprechenden Weg nach vorne bietet.



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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