西弗吉尼亚大学生物学家的最新研究表明，世界各地的树木消耗的二氧化碳比以前报道的要多，使森林在调节地球大气方面变得更加重要，并永远改变我们对气候变化的看法。
在《美国国家科学院学报》上发表的一项研究中，理查德·托马斯教授和校友贾斯汀·马蒂亚斯（理学学士，"13和生物学博士，20）综合发表的树木年轮研究。他们发现在过去的一个世纪里，大气中二氧化碳的增加导致了树木用水效率的提高，研究生学术事务的临时副教务长托马斯说：“光合作用吸收的二氧化碳与蒸腾作用（树木“呼出”水蒸气的行为）损失的水的比率。这项研究真正突出了森林及其生态系统在气候变化中的作用。”我们认为森林提供生态系统服务。这些服务可以是很多不同的东西——娱乐、木材、工业。我们展示了森林如何提供另一项重要服务：充当二氧化碳的汇。我们的研究表明，全球森林消耗大量的二氧化碳。否则，更多的二氧化碳将进入空气中，并在大气中积聚，甚至比现在更多，这可能加剧气候变化。我们的工作显示了另一个重要的原因来保护和维护我们的森林，并保持它们的健康，科学家们认为，在过去的一个世纪里，树木通过降低气孔导度来更有效地利用水分，这意味着在二氧化碳浓度上升的情况下，当树叶上的气孔开始轻微关闭时，树木会保留更多的水分，研究人员利用1901年至2015年全球84个地点36个树种年轮中的碳和氧同位素进行分析后发现，在83%的情况下，树木提高水分利用效率的主要驱动力是光合作用的增加——它们处理更多的二氧化碳。同时，气孔导度仅在17%的时间内促进了效率的提高。与以前的研究相比，这反映了树木水分利用效率的解释方式发生了重大变化。
“我们已经证明，在过去的一个世纪里，光合作用实际上是提高树木水分利用效率的主要驱动力，这是一个令人惊讶的结果，因为它与许多早期的研究相矛盾，”Mathias说在全球范围内，如果更多的碳从大气中转移到树木中，这将对碳循环产生巨大的潜在影响。”
自1901年以来，全球树木的内在水分利用效率提高了约40%，大气二氧化碳增加了约34%。与前几年相比，自20世纪60年代以来，这两个特征的增长速度大约快了四倍。
广告id=“adslot mobile middle rectangle”>虽然这些结果表明二氧化碳的增加是使树木更有效地利用水分的主要因素，但结果也因温度、降水量和大气干燥度而异。这些数据有助于完善用于预测气候变化对全球碳和水循环影响的模型。
“准确描述这些过程对于正确预测未来可能发生的事情至关重要，”马蒂亚斯说这有助于我们更进一步地减少这些预测的不确定性。”
这项研究是研究人员在马蒂亚斯读博士期间七年研究合作的产物。毕业后，马蒂亚斯加入加州大学圣巴巴拉分校作为博士后研究员。
“自从搬到加州，我的工作已经从在外地，收集测量数据，分析数据和撰写手稿的转变，”马蒂亚斯说我的新职位更专注于生态学理论和生态系统建模。我不去测量植物，而是用计算机模型和数学来建立假设，寻找问题的答案。”
未来，马蒂亚斯希望成为研究型大学的教授，继续这些研究工作。
“我很想在大学里经营我自己的实验室，指导研究生，并向他们提出研究问题。”继续在我们已经完成的工作上再接再厉。我们的领域有了很大的进步。马蒂亚斯说：“还有无数的问题与未来相关。”我的一切都归功于我的时间和WVU的训练。我的长期目标是能够继续推动这一领域的发展，同时通过教学和指导学生做出回报。”
Journal Reference:
Justin M. Mathias and Richard B. Thomas. Global tree intrinsic water use efficiency is enhanced by increased atmospheric CO2 and modulated by climate and plant functional types. pNAS, 2021 DOI: 10.1073/pnas.2014286118Cite This page:
MLA ApA Chicago West Virginia University. "Biologists uncover forests" unexpected role in climate change." ScienceDaily. ScienceDaily, 8 February 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210208185117.htm>. West Virginia University. (2021, February 8). Biologists uncover forests" unexpected role in climate change. ScienceDaily. Retrieved February 9, 2021 from www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210208185117.htm West Virginia University. "Biologists uncover forests" unexpected role in climate change." ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210208185117.htm (accessed February 9, 2021).