Klimaforandringerne gør planter og økosystemer tørstigere

Vigtige ydelser fra økosystemerne vil i fremtiden i stigende grad afhænge af vandtilgængeligheden.

Ved hjælp af aktuelle simulationer med klimamodeller har et internationalt forskerhold fundet flere regioner, hvor vand i stigende grad begrænser økosystemerne. Det gælder blandt andet Centraleuropa, Amazonas og Vestrusland. Sunde økosystemer er livsnødvendige for samfundet, da de varetager flere vigtige funktioner, f.eks. forsyning med fødevarer og vand, binding af menneskeskabte drivhusgasser og afkøling af miljøet.

Sunde økosystemer har brug for tilstrækkelig solenergi og vand fra jorden. Kun på den måde kan vegetationen drive fotosyntese og vokse og bidrage til at levere en lang række vigtige ydelser fra økosystemerne. Klimaændringerne ændrer tilgængeligheden af energi og vand for planter. Mens planter på grund af den globale opvarmning verden over konstant tilføres mere energi, bliver den regionale tilgængelighed af vand i fremtiden stadig mere usikker.

I en ny undersøgelse, der er blevet offentliggjort i fagtidsskriftet Nature Climate Change, undersøgte et forskerhold fra Tyskland, Holland og Australien dette problem med moderne klimamodeller. Med aktuelle simulationer analyserede de data for perioden 1980 til 2100. På den måde fandt de ud af, hvordan de samtidige ændringer i tilgængeligheden af vand og energi påvirker økosystemernes funktioner og ydelser.

«Vi har konstateret, at økosystemerne verden over bliver stadig tørstigere, og at de bliver mere og mere afhængige af vand«, siger dr. Jasper Denissen, tidligere ph.d.-studerende ved Max Planck Institute for Biogeochemistry i Jena og førsteforfatter til undersøgelsen. Forskerne har identificeret flere «hotspot-regioner», hvor økosystemer særligt hurtigt bliver afhængige af vand. Det gælder store områder i Centraleuropa, Amazonas og Vestrusland.

Den tiltagende afhængighed af vand opstår på flere måder. I de økosystemer, som allerede tidligere led af vandmangel, stiger behovet yderligere. Derudover bliver vand nu også i mange regioner, hvor økosystemer tidligere ikke fik tilstrækkelig varmeenergi, stadig oftere en begrænsende faktor. Årsagen er den øgede energitilførsel som følge af den globale opvarmning i klimaforandringerne. Ifølge undersøgelsen vil vegetationen i år 2100 sammenlignet med 1980 være påvirket af vandtilgængeligheden på yderligere 6 millioner kvadratkilometer af vores landoverflade. Og denne effekt optræder ikke kun rumligt, men også tidsmæssigt. Varigheden af vandafhængigheden vil i næsten halvdelen af undersøgelsesområdet stige med op til 2 måneder om året.

„Af disse rumlige og tidsmæssige forskydninger følger det, at planterne i større regioner og i længere sammenhængende perioder på Jorden er afhængige af vand” siger dr. René Orth, som ligeledes er ledende forfatter på undersøgelsen. Det truer økosystemernes stabilitet og sundhed. Vigtige funktioner for samfundet kan blive begrænset. Blandt de mulige konsekvenser er mangel på fødevarer og vand, et mindre optag af menneskeskabt kuldioxid (CO2) fra atmosfæren samt en aftagende bufferevne over for ekstremt vejr som hede og tørke. Økosystemernes forskellige funktioner og ydelser hænger sammen på mange måder, som følgende mekanisme inden for plantefysiologi viser. Under fotosyntesen åbner små porer på bladoverfladen sig, de såkaldte spalteåbninger, for at optage CO2 fra atmosfæren. Ved omsætningen af CO2 får planten energi og opbygger biomasse. Det er med til at dæmpe den menneskeskabte stigning af CO2 i atmosfæren. Samtidig fordamper der vand fra planterne til atmosfæren gennem de åbne porer, hvilket giver en køleeffekt. Denne afkøling afhænger af vandtilgængeligheden og er især vigtig under hedebølger. Den kan være med til at dæmpe de højeste temperaturekstremer og den hedestress, der følger med. Eksemplet understreger, hvor vigtigt det er at forstå økosystemernes reaktion på klimaændringerne. Kun på den måde kan man planlægge mulige tilpasninger af land- og skovbrugets drift for at bevare økosystemernes funktioner og ydelser for samfundet.