اقترحت فكرة حول تغير المناخ أن ارتفاع درجات الحرارة سيعزز نمو النبات وإنتاج الغذاء. ربما كان هذا اتجاهًا للحظة ، حيث ازدهر نمو النبات مع موسم نمو أطول ، لكن أحدث تحليل لبيانات الأقمار الصناعية أظهر أن ارتفاع درجات الحرارة العالمية قد وصل إلى نقطة تحول حيث بدلاً من أن تكون درجات الحرارة المرتفعة تسبب الجفاف ، بدلاً من أن تكون مفيدة تقلل الآن نمو النبات على نطاق الكواكب. وقد يؤثر ذلك على الأمن الغذائي والوقود الحيوي ودورة الكربون العالمية. قال ستيفن راننج من جامعة مونتانا: "هذا تحذير خطير جدًا بأن درجات الحرارة المرتفعة لن تؤدي إلى تحسين نمو النبات إلى ما لا نهاية".
خلال الثمانينيات والتسعينيات ، زادت إنتاجية النباتات الأرضية العالمية بما يصل إلى ستة بالمائة. يقول العلماء أن ذلك حدث لأنه خلال تلك الفترة ، كانت درجة الحرارة والإشعاع الشمسي وتوافر المياه - المتأثرة بتغير المناخ - مواتية للنمو.
خلال السنوات العشر الماضية ، كان الانخفاض في نمو النبات العالمي طفيفًا - واحد بالمائة فقط. لكنه قد يشير إلى اتجاه.
وقالت ديان ويكلاند ، من مقر وكالة ناسا ومدير وكالة ناسا للأرض الأرضية: "هذه النتائج مهمة للغاية لأنها تظهر أن التأثير العالمي الصافي للاحترار المناخي على إنتاجية النباتات الأرضية لا يجب أن يكون إيجابيًا - كما تم توثيقه في الثمانينيات والتسعينيات". برنامج البحث البيئي.
أظهرت ورقة عام 2003 في العلوم بقيادة عالم جامعة مونتانا آنذاك راماكريشنا نيماني (الآن في مركز ناسا أميس للأبحاث ، موفيت فيلد ، كاليفورنيا) أن إنتاجية نباتات الأراضي في ارتفاع.
شرع الجري والمؤلف المشارك Maosheng Zhao في الأصل بتحديث تحليل Nemani ، وسرعان ما رأى نتائج مماثلة حيث استمر متوسط درجات الحرارة العالمية في الارتفاع. وبدلاً من ذلك ، وجدوا أن تأثير الجفاف الإقليمي طغى على التأثير الإيجابي لموسم نمو أطول ، مما أدى إلى انخفاض إنتاجية النباتات العالمية بين عامي 2000 و 2009.
يأتي هذا الاكتشاف من تحليل لبيانات إنتاجية النبات من مقياس الطيف للتصوير المتوسط الدقة (MODIS) على القمر الصناعي Terra التابع لناسا ، جنبًا إلى جنب مع متغيرات المناخ في موسم النمو بما في ذلك درجة الحرارة والإشعاع الشمسي والمياه. يتم إدراج بيانات النبات والمناخ في خوارزمية تصف القيود على نمو النبات في مواقع جغرافية مختلفة.
على سبيل المثال ، النمو محدود بشكل عام في خطوط العرض المرتفعة حسب درجة الحرارة وفي الصحاري بالمياه. لكن القيود الإقليمية يمكن أن تختلف في درجة تأثيرها على النمو طوال موسم النمو.
أظهر تحليل Zhao و Running أنه منذ عام 2000 ، استمرت النظم البيئية في نصف الكرة الشمالي في خطوط العرض العليا في الاستفادة من ارتفاع درجات الحرارة وموسم نمو أطول. لكن هذا التأثير قابله الجفاف المرتبط بالاحترار الذي حد من النمو في نصف الكرة الجنوبي ، مما أدى إلى خسارة عالمية صافية في إنتاجية الأراضي.
وقال ويكلاند: "يوضح الانخفاض الصافي الذي شهده العقد الماضي في إنتاجية الأرض أن التفاعل المعقد بين درجة الحرارة وهطول الأمطار والغيوم وثاني أكسيد الكربون ، ربما بالاشتراك مع عوامل أخرى مثل المغذيات وإدارة الأراضي ، سيحدد الأنماط والاتجاهات المستقبلية للإنتاجية". .
يخطط الباحثون للحفاظ على سجل الاتجاهات في المستقبل. لسبب واحد ، تعمل النباتات بمثابة "بالوعة" لثاني أكسيد الكربون ، وترتبط إنتاجية النباتات المتغيرة بمستويات متغيرة لغازات الدفيئة في الغلاف الجوي. كما أن الضغوط على نمو النبات يمكن أن تتحدى إنتاج الغذاء.
وقال تشاو: "إن احتمال أن يؤدي الاحترار المستقبلي إلى انخفاضات إضافية لا يبشر بالخير لقدرة المحيط الحيوي على دعم مطالب مجتمعية متعددة للإنتاج الزراعي واحتياجات الألياف وإنتاج الوقود الحيوي بشكل متزايد".
"حتى إذا لم يستمر الاتجاه الهبوطي في العقد الماضي ، فإن إدارة الغابات والأراضي الزراعية لتحقيق منافع متعددة لتشمل إنتاج الغذاء وحصاد الوقود الحيوي وتخزين الكربون قد تصبح صعبة للغاية في ضوء الآثار المحتملة لمثل هذه التغييرات على مستوى العقد". قال ويكلاند.
نشر الفريق النتائج التي توصلوا إليها في 20 أغسطس في العلوم.
المصدر: وكالة ناسا
