随着全球变暖,树叶秋天变色的时机提前了

随着白昼的缩短和北半球温度趋冷,叶子开始变黄。当树叶还在树上时,我们能享受到秋日的绚丽色彩,然后在外出散步时,踩着红色、棕色和金色编制成的毯子。

当春天再次来临,万物复苏。树木从大气中吸收二氧化碳并将其存储在复杂的分子中,释放出氧气——作为副产物。简而言之,这就是光合作用。光合作用越多,碳被锁住的越多。

我们知道二氧化碳是气候变化的主要驱动力,因此植物是稳定气候的重要力量。随着气候变暖导致植物生长季节延长,一些研究人员认为,树木和其他植物吸收的二氧化碳将比以前多。但是新研究已经颠覆了这一理论,并可能对人类如何适应气候变化产生深远影响。

由瑞士联邦理工学院的Deborah Zani领导的团队研究了秋天树叶颜色变化的时机。

传统上,温度和天长是决定叶子何时变色和掉落的主要决定因素,导致一些科学家认为全球变暖会将这一过程推迟到更晚的时候。新研究的作者考察了欧洲落叶树种,包括欧洲七叶树,白桦树和英国橡树,记录了每棵树每季吸收的碳量以及当落叶最终对固碳过程的影响。

研究人员利用泛欧洲物候项目的数据追踪了长达65年,在他们的长期观察研究中发现,随着光合作用速率的提高,树叶变色并在今年早些时候掉落。在春季和夏季的生长季节中,光合作用活动每增加10%,树木落叶平均会提前8天。

研究表明,落叶乔木每年只能吸收一定量的碳,一旦达到该极限,便无法吸收更多的碳。在那时,叶子开始变色。此限制是由养分(尤其是氮)的可用性以及植物本身的物理结构(特别是运水和溶解养分的内部容器)所决定的。氮是植物生长所需的关键营养素,而有效氮的含量通常会限制生长。这就是为什么农民和园丁使用氮肥来克服这一限制的原因。

总之,这些限制意味着在生长季节碳吸收是树木和草本植物的一种自我调节机制。植物固定的碳是有极限的。

预测模型表明,到2100年,预计树木生长季将延长22至34天,树叶比现在要早3至6天掉落。

这对气候变化建模具有重要意义。如果我们认可上述结论,那么二氧化碳含量的上升速度将比以前预期的更快。改变这种状况的唯一方法是增加树木吸收碳的能力。

原文:https://phys.org/news/2020-11-climate-autumn-colour-earlierhere.html

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