Повышение концентрации углекислого газа в атмосфере повышает эффективность использования воды деревьями

Новое исследование показало, что рост концентрации CO₂ в атмосфере позволил деревьям по всей Европе более эффективно использовать доступные водные ресурсы. За XX век так называемая эффективность использования воды выросла почти на 20% из-за увеличения концентрации атмосферного CO₂. Эти результаты, полученные международной исследовательской группой с участием экспертов из Университета Эксетера, опубликованы в ведущем научном журнале Nature Climate Change.

Деревья поглощают углекислый газ из воздуха через крошечные поры на листьях, называемые устьицами, и теряют воду через эти же поры. При повышении концентрации CO₂ в воздухе размер устьичного отверстия уменьшается, чтобы регулировать количество усваиваемого углерода, что минимизирует потерю воды. В результате повышается эффективность использования воды. В этом исследовании ученые использовали измерения углерода в годичных кольцах деревьев и компьютерные модели для оценки реакции деревьев и лесов на изменение климата и рост концентрации CO₂.

Исследователи использовали данные с 23 площадок от Марокко до Норвегии, чтобы количественно оценить вариацию эффективности использования воды — количества воды, необходимого для производства заданного количества углерода. В среднем 100 кг воды, выделяемой деревом через устьица, эквивалентны созданию 1 кг биомассы дерева. Исследование показало, что уменьшение раскрытия устьиц повысило эффективность использования воды на 14% у широколиственных видов и на 22% у хвойных.

Несмотря на вызванное CO₂ закрытие устьиц, модели показали, что последствия потепления климата — удлинение вегетационных сезонов, увеличение площади листьев и испарения — привели к 5-процентному увеличению транспирации лесов. Это увеличение сводит на нет любую экономию воды за счет повышения эффективности. Таким образом, маловероятно, что растения уменьшат уровень атмосферного водяного пара — важного парникового газа. Также маловероятно, что реакция растений на повышение CO₂ существенно увеличит влажность почвы или речной сток.