Najnowsze

Sawanny zarosną drzewami?

Najnowsze

Trawiasta sawanna to charakterystyczny afrykański pejzaż

Do końca tego wieku sawanny mogą zmienić się w lasy. Wszystko przez rosnący poziom dwutlenku węgla w atmosferze, który według naukowców sprzyja szybszemu rozwojowi drzew i traw. Drzewa wygrywają dzięki swojej ścieżce fotosyntezy, mniej skomplikowanej niż u wielu gatunków traw.

Krajobraz afrykańskiej sawanny może nam się wydawać niezmienny, jednak w rzeczywistości jest to miejsce nieustającej konkurencji, między różnymi rodzajami roślinności - trawami i drzewami. Od wyników tej walki zależy, czy na rozległych terenach Afryki przeważą łąki, sawanny czy lasy.

Według najnowszych badań rosnące stężenie dwutlenku węgla prowadzi do tego, że drzewa powoli wyprą trawy. Jeśli ta tendencja się utrzyma, pod koniec wieku znaczna część sawann może zamienić się w lasy.

Dwutlenek węgla wychodzi na prowadzenie

Do takiego wniosku doszli dwaj naukowcy - Steven Higgins, profesor stosowanej geografii fizycznej z Uniwersytetu Goethego, i Simon Scheiter z Centrum Badań Bioróżnorodności i Klimatu (BiK-F) we Frankfurcie nad Menem.

Dotychczasowe zróżnicowanie obszarów, które ci badacze określają "kompleksami sawannowymi", na łąki, sawanny i lasy wynikało z lokalnych wahań temperatury, opadów deszczu i obecności ognia. W ostatnich czasach do tych czynników dołączyło stężenie dwutlenku węgla, a jego wpływ zaczyna wręcz mieć decydujący wpływ na zmiany afrykańskiego krajobrazu.

Opierając się na badaniach przeprowadzonych w Republice Południowej Afryki badacze stwierdzili, że drzewa miały wręcz niedobory dwutlenku węgla, dopóki jego poziom w atmosferze nie wzrósł na skutek rozwoju przemysłu. Ich wzrost zaczął się naprawdę przy wartościach stężenia tego gazu, jakie odnotowujemy obecnie. - Drzewa mocno korzystają z atmosfery bogatej w dwutlenek węgla, która produkuje nasz przemysł - wyjaśnia profesor Higgins.

Wyrafinowanie traw kontra prostota drzew

Wynika to z podstawowej fizjologii roślin. Proces fotosyntezy u drzew i traw przebiega trochę inaczej. Ścieżka fotosyntezy traw (C4) rozwinęła się później niż ta, z której korzystają drzewa (C3). Jest też bardziej skomplikowana i wymaga większych wydatków energii, ale działa równie dobrze zarówno przy wyższych, jak i niższych poziomach dwutlenku węgla.

Ścieżka C3 wiąże się z mniejszymi wydatkami energetycznymi, ale do osiągnięcia porównywalnych rezultatów, jak przy C4, wymaga wysokiego stężenia dwutlenku węgla. Trawy mogą zatem dobrze funkcjonować przy różnych warunkach, a ich rozwój nie jest tak bardzo uzależniony od stężenia tego gazu. Dlatego dotąd rozwijały się lepiej niż drzewa. Po tym, jak przemysł zaczął emitować większe ilości dwutlenku węgla, na prowadzenie wyszły drzewa, które odnoszą z niego korzyści przy niewielkich wydatkach energetycznych.

Trawy przegrywają też z ogniem

W tej konkurencji znaczenie mają też inne czynniki. Drzewa mają dużo wyższe zapotrzebowanie na dwutlenek węgla niż trawy ze względu na dużą ilość liści, do utrzymania których potrzebują węgla. Poza tym szybko rosną i wzmacniają się na tyle, że w pożarach sawann ponoszą mniejsze szkody niż trawy.

Te fizjologiczne różnice sprawiają, że wysokie temperatury i niskie stężenia dwutlenku węgla sprzyjają roślinom stosującym ścieżkę fotosyntezy C4 (jak trawy), natomiast niskie temperatury i wysokie stężenia dwutlenku węgla są lepsze dla tych wykorzystujących ścieżkę fotosyntezy C3 (drzewa).

Coraz więcej drzew, mniej łąk i pustyń

W związku z tym autorzy badan stworzyli dynamiczny model rozwoju roślinności ukazujący, w jaki sposób wzrost poziomu CO2 wpłynie na dominację czterech podstawowych typów roślin: drzew sawannowych, drzew leśnych oraz dwóch rodzajów traw - fotosyntezującyh ścieżką C4 lub C3.

Przewiduje on silne zmiany: pustynie zostaną zastąpione przez łąki, łąki przez sawanny i tereny zalesione, a na miejscu obecnych sawann pojawią się lasy. Ogólnie rzecz biorąc, obszar zajmowany przez lasy wzrośnie z 31 proc. do 47 proc., podczas gdy powierzchnia sawann zmniejszy się z 23 proc. do 14 proc. Pomniejsza się też tereny łąkowe (z 18 proc. do 16 proc. i pustynie od 28 proc. do 23 proc.).

Autor: js/rs / Źródło: The Guardian

Pozostałe wiadomości