Bioglobes。 ボトルに含まれる生態系は、何年にもわたってバランスをとっています。 写真クレジット： MUSE - 科学博物館
陸地の植物は、17年前より大気中の30％以上の二酸化炭素を吸収しています。 研究 示しています。 同じように異常にも、私たちの研究は、植生は余分な水をほとんど使用していないことも示しており、世界的な変化が世界の植物をより効率的な方法で生育させていることを示唆しています。
水は植物の成長に必要な最も貴重な資源であり、私たちの研究は、二酸化炭素が排出される世界では、植物が水の利用をより上手に利用できるようになったことを示唆しています。レベル 上昇し続ける.
生態系による炭素吸収と水分喪失の割合は、「水利用効率」と呼ばれ、これらの生態系を研究する際の最も重要な変数の1つです。
地球規模の環境変化の結果になると、水利用効率を向上させる世界的な傾向は良いニュースではありません。 世界的な炭素吸収源としての植物の重要な役割を強化し、食糧生産を改善し、社会の豊かさと自然界の水利用可能性を高めるかもしれない。
しかし、世界の工場でより効率的に水を使用しても、現在または将来の水不足の問題は解決されません。
炭素取り込み促進
今日の二酸化炭素濃度の高い環境で植物は生育しているのでしょうか?条件によっては、より多くの炭素、いわゆる CO が取り込まれる可能性があります。施肥効果。これが、陸上生物圏が過去 17 年間で 30% 多くの炭素を吸収した主な理由です。
増強された炭素取り込みは、 グローバル・グリーン・トレンド 衛星によって観測された地球規模の炭素吸収源と、 約3分の1を除去する CO全体のうち？人間の活動によって発生する排出量。
通常、炭素摂取量の増加にはコストがかかります。 COをさせるには？植物は葉に気孔と呼ばれる孔を開ける必要があり、その孔から水分がこっそり漏れるようになります。したがって、植物は炭素を吸収して新しい葉、茎、根を形成する一方で、その過程での水分の損失を最小限に抑える必要があります。これにより高度な適応がもたらされ、多くの植物種がさまざまな乾燥環境を征服できるようになりました。
そのような適応の 1 つは、CO2 を許容するために気孔をわずかに閉じることです。水の流出を少なくして入ります。大気中の CO2 が増加すると、全体的な結果は CO2 になります。摂取量は増加しますが、水の消費量は増加しません。これはまさに私たちが新しい研究で地球規模で発見したことです。実際、CO? が増加していることがわかりました。このレベルの上昇により、乾燥した場所でも湿った場所でも、ほとんどどこでも、世界の植物はより水を好むようになりました。
成長ホットスポット
新しい水使用効率モデルを開発し、テストするために、プロット規模の水の流量と大気の測定値と葉の特性の衛星観測値の組み合わせを使用しました。 このモデルにより、世界のどこにいても、葉の水利用効率を世界中に拡大することができます。
私たちは、世界中で、北方林と熱帯林が生態系の水利用効率と二酸化炭素の吸収を高めるのに特に優れていることを発見しました。それは主にCOによるものですか?施肥効果と葉の総表面積の増加。
重要なのは、どちらの種類の森林も大気中の二酸化炭素の増加を制限する上で重要であるということです。レベル。手つかずの熱帯林 大気中の二酸化炭素をより多く除去しますか? 他のどのタイプの森林よりも、そして惑星の遠い北側の北方林 膨大な量の炭素 特にそれらの有機土壌中に存在する。
一方、世界の半乾燥した生態系では、節水の増加が大きな課題です。 我々は、オーストラリアの生態系は、例えば、特に 北のサバンナ。 この傾向は、生態系の水利用効率を高めることなく可能ではなかったかもしれない。
以前の研究では、水効率の向上が 緑化半乾燥地域 また、 炭素捕獲の増加 オーストラリア、アフリカ、南米の半乾燥生態系に生息しています。
1982-2011に対する水利用効率の動向。 CREDIT, 著者提供
それはすべての良いニュースではない
これらの傾向は、それらを消費する植物および動物（およびヒト）にとって大いに肯定的な結果をもたらすであろう。 木材生産、バイオエネルギー、作物の成長は、植生の水利用効率を上げることなく、気候変動の影響を受けずに（そして今後も）減少する
しかし、これらの傾向にもかかわらず、水不足はそれにもかかわらず、炭素吸収源、食糧生産および社会経済的発展を制限し続けるであろう。
いくつかの研究は、水の節約が 流出量の増加 したがって過剰な水の利用可能性がある。 しかし、乾燥したオーストラリアの場合、 半分以上（64％） 大気に戻ってくる降雨のうち、植生を通過するのではなく、土壌の直接蒸発によるものです。 これにより、植生の水利用効率の向上と、河川や貯水池への水の流入の可能性から潜在的な利益が減少します。 実際には、 最近の研究 オーストラリアの半乾燥地帯は緑化していますが、より多くの水を消費しており、河川が24-28％減少することを示しています。
私たちの研究は、世界中の植物がこれらの水節約の恩恵を受ける可能性が高いことを確認しています。 しかし、これが保全または人間の消費のための水利用可能性の向上につながるかどうかは、はるかに明確ではなく、おそらく地域によって大きく異なるだろう。
著者について
Pep Canadell、CSIRO科学者、グローバルカーボンプロジェクトのエグゼクティブディレクター、 CSIRO; シニアプリンシパルリサーチサイエンティストであるFrancis Chiew氏は、 CSIRO; レイチェン（Lei Cheng）博士研究員、 CSIRO; シニアプリンシパルリサーチサイエンティストのLu Zhangは、 CSIRO、およびYingping Wang、Chief Researchの科学者、 CSIRO
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