W artykule opublikowanym w czasopiśmie "Nature", Steven Higgins z Uniwersytetu im. Goethego we Frankfurcie i Simon Scheiter z Centrum Badań nad Bioróżnorodnością i Klimatem (BiK-F) we Frankfurcie sugerują, że nawożenie przez atmosferyczny dwutlenek węgla (CO₂) prowadzi do znaczącego rozszerzania się pokrywy drzew w Afryce.

Trawy i drzewa różnią się zasadniczo w reakcji na temperaturę, zasilanie w CO₂ i ogień, zmagając się nieustannie o dominację na sawannach.

Wcześniej zmiany w dominacji następowały na przestrzeni długich okresów, ale obecna fala zmian atmosferycznych przyspieszyła ich tempo.

Po przekroczeniu krytycznego progu stężenia CO₂, sawanna traci swój trawiasty charakter i staje się bardziej lesista. Aczkolwiek poszczególne sawanny mają własne progi krytyczne, co oznacza, że zmiana w przypadku każdej z nich nastąpi w innym momencie. To pomaga obniżyć ryzyko jednoczesnej i radykalnej zmiany, której źródłem byłyby sawanny.

Chociaż wedle większości badań eksperymentalnych rośliny nie wykazują silnej reakcji na nawożenie CO₂, Steven Higgins wyjaśnia, że znakomita część tych prac została przeprowadzona w północnych ekosystemach lub objęła gatunki ważne ze względów komercyjnych.

Wyjaśnia, że do tej pory "tylko w ramach jednych prac eksperymentalnych badano reakcję roślinności sawannowej na zmieniające się stężenia CO₂".

"Wyniki tych badań pokazały, że za czasów preindustrialnych stężeń CO₂, drzewa na sawannach zasadniczo przymierały z niedoboru CO₂, a ich rozwój naprawdę zaczyna się przy stężeniach CO₂, jakich doświadczamy obecnie".

Zmiany w wegetacji przewidywane w ramach tych badań, które można określić mianem "katastrofalnych zmian statusu ekosystemu", mogą zostać wywołane przez niewielkie wahnięcia czynników regulujących system. Te niewielkie wahnięcia tworzą ciąg wzmacniających się wzajemnie zdarzeń, które powodują coraz szybsze przeobrażanie się systemu. Badania wykazały, że kompleks sawannowy wykazuje objawy katastrofalnych zmian statusu ekosystemu.

Stephen Higgins zauważa: "Potencjał zmian statusu ekosystemu w tworzeniu się roślinności pokrywającej tak rozległe obszary zwraca uwagę naukowców specjalizujących się w systemach Ziemi właśnie na sawanny".

W toku tych badań odkryto, że przekształcenie w lasy terenów, na których szybko następuje wzrost temperatury powiązany ze zmianami klimatu, na przykład w Afryce Środkowej i Południowej, będzie mieć miejsce później, gdyż wysokie tempo wzrostu temperatury umożliwia trawom sawannowym utrzymywanie swojej konkurencyjności przez dłuższy czas w obliczu rosnącego stężenia atmosferycznego CO₂. To oznacza, że chociaż w jednym miejscu może dojść do katastrofalnej zmiany statusu ekosystemu, zmiana roślinności uśredniona dla regionu będzie łagodniejsza. Takie stopniowe zmiany we wzorcach roślinności regionalnej złagodzą ewentualne wstrząsy dla systemu Ziemi.

Stephen Higgins podkreśla, że choć takie trendy mogą się wydać uspokajające, to w odniesieniu do geologicznej skali czasu tak naprawdę zachodzą niezwykle szybko.

Więcej informacji:

Centrum Badań nad Bioróżnorodnością i Klimatem (BiK-F):                                                  www.bik-f.de/root/index.php?page_id=57

 
źródło: © Unia Europejska 2012 – CORDIS, fot. ProfessorX wikimedia CC
www.cordis.europa.eu