新たな研究で気候変動が草原の水の移動に与える影響が明らかに

メリーランド大学が共同で主導した新たな研究によると、気候変動により、地球の水循環に不可欠な草原を通る水の移動方法が劇的に変化する可能性があることが明らかになった。

メリーランド大学とインスブルック大学が共同で主導した新たな研究は、気候変動下での草原生態系の将来について厳しい洞察を明らかにした。 公表 サイエンス誌に掲載された論文は、気温の上昇と二酸化炭素濃度の上昇が、地球の陸地面積の約2%を占め、水循環において重要な役割を果たしている草原の水の動態に大きな変化をもたらす可能性があることを明らかにしている。

「地球の水資源に対する気候変動の影響を予測したい場合、メカニズムを定義できる小規模な水循環がどのように反応するかを示すデータが必要ですが、それが入手できなかったのです」と、インスブルック大学在学中に研究を開始したUMD環境科学技術学部の博士研究員で、研究の責任著者であるジェシー・ラドリンスキー氏は述べた。 ニュースリリース.

「私たちの実験により、夏の干ばつ状況と、将来的に二酸化炭素濃度が上昇すると予想される気温の上昇により、2つのことが根本的に変化することがわかりました。XNUMXつは、根域の土壌の構造特性が変化し、水の流れが予想と異なるようになること、もうXNUMXつは、これらの気候条件と土壌特性の変化により、植物が水にアクセスする方法が変わることです」と彼は付け加えた。

研究チームはオーストリアのインスブルック大学にある草原内の空き地で実験を行い、大きなシェルターを使用して気温、二酸化炭素濃度、干ばつの強さを操作して2つの異なる気候条件をシミュレートした。

彼らは、水素の重い同位体である重水素で標識した水を使用し、土壌と植物の中でのその動きを追跡した。

彼らの研究結果は、将来の気候シナリオでは、降雨が根域に蓄えられた既存の土壌水を迂回して、急速に地元の小川や河川に向かう可能性があることを示唆している。この急速な水の移動により、蓄えられた土壌水との相互作用が減少し、栄養素と汚染物質の動態に影響を与える可能性がある。

さらに、こうした状況を経験した植物はより多くの水を節約し、それが大気の冷却効果の低下につながり、干ばつと温暖化の増加というフィードバックループを引き起こす可能性がある。

この研究は、干ばつ後の土壌構造の大きな変化も明らかにしている。二酸化炭素濃度の上昇と温暖化により、土壌内の細孔が変化し、古い水が閉じ込められ、新しい雨水が急速に排水されるようになった。

さらに、植物は利用可能な土壌水分を最大限に利用し、蒸散を制限することで水を節約することで適応しました。

土壌と植物の水の相互作用が気候変動によってどのように変化するかについてのこれらの洞察は、将来の潜在的な生態系のダイナミクスに関する重要な理解を提供します。この知識は、急速に変化する気候条件において効果的な保全戦略を策定し、草原の生態系を管理するために不可欠です。