Тропические леса приближаются к критическому температурному порогу

Mar 25, 2024

Природа (2023)Цитировать эту статью

3056 Доступов

1138 Альтметрический

Подробности о метриках

Критическая температура, при превышении которой фотосинтетические механизмы тропических деревьев начинают выходить из строя, составляет в среднем около 46,7 °C (Tcrit)1. Однако остается неясным, приблизится ли температура листьев тропической растительности к этому порогу или вскоре она достигнет этого порога в условиях изменения климата. Здесь мы обнаружили, что температура пантропического полога, независимо триангулированная с помощью термопар отдельных листьев, пиргеометров и дистанционного зондирования (ЭКОСТРЕСС), имеет пиковые полуденные температуры примерно 34 °C в засушливые периоды с длинным высокотемпературным хвостом, который может превышать 40 °C. Данные термопар листьев из нескольких мест в тропиках показывают, что даже в пределах пикселей с умеренными температурами листья верхнего полога превышают Tcrit на 0,01% времени. Кроме того, эксперименты по потеплению листьев в верхней части полога (+2, 3 и 4 °C в Бразилии, Пуэрто-Рико и Австралии соответственно) увеличивали температуру листьев нелинейно, при этом пиковые температуры листьев превышали Tcrit в 1,3% случаев (11% в течение более чем 1,3% случаев). 43,5°С и 0,3% при температуре более 49,9°С). Используя эмпирическую модель, включающую эту динамику (подтвержденную данными экспериментов по потеплению), мы обнаружили, что тропические леса могут выдерживать повышение температуры воздуха до 3,9 ± 0,5 °C до потенциального переломного момента в метаболической функции, но остается неопределенность в отношении пластичности и Диапазон Tcrit у тропических деревьев и влияние отмирания листьев на гибель деревьев могут радикально изменить этот прогноз. Оценка 4,0 °C находится в пределах «наихудшего сценария» (репрезентативная траектория концентрации (RCP) 8.5) прогнозов изменения климата2 для тропических лесов, и поэтому мы все еще можем принять решение (например, не принимая RCP 6.0). или маршрут 8.5) судьба этих важнейших сфер углерода, воды и биоразнообразия3,4.

Это предварительный просмотр контента подписки, доступ через ваше учреждение.

Доступ к журналу Nature и 54 другим журналам Nature Portfolio.

Приобретите Nature+, нашу выгодную подписку с онлайн-доступом.

29,99 долларов США / 30 дней

отменить в любое время

Подпишитесь на этот журнал

Получите 51 печатный выпуск и онлайн-доступ.

199,00 долларов США в год

всего $3,90 за выпуск

Возьмите напрокат или купите эту статью

Цены варьируются в зависимости от типа статьи

от$1,95

до$39,95

Цены могут зависеть от местных налогов, которые рассчитываются во время оформления заказа.

Ключевые данные мы предоставляем в дополнительной информации. Данные и код для создания всех рисунков доступны по адресу https://doi.org/10.5061/dryad.fqz612jx1. Исходные данные приведены в статье.

Данные и код для создания всех рисунков доступны по адресу https://doi.org/10.5061/dryad.fqz612jx1.

Слот, М. и др. Толерантность листьев к жаре у 147 видов тропических лесов варьируется в зависимости от высоты и функциональных особенностей листьев, но не от филогении. Растение. Клеточная среда. 44, 2414–2427 (2021).

Статья CAS PubMed Google Scholar

МГЭИК. Изменение климата, 2013: Основы физических наук (ред. Стокер, Т.Ф. и др.) (Cambridge Univ. Press, 2013).

Уилсон, Э. и Рэйвен, П. в книге «Биоразнообразие» (под ред. Уилсона, Э.О.), гл. 3 (Национальная академия прессы, 1988).

Хубау, В. и др. Асинхронное насыщение поглотителей углерода в тропических лесах Африки и Амазонки. Природа 579, 80–87 (2020).

Янзен, Д.Х. Почему в тропиках горные перевалы выше. Являюсь. Нат. 101, 233–249 (1967).

Статья в Академии Google

Хименес-Муньос, JC и др. Рекордное потепление и сильная засуха в тропических лесах Амазонки во время Эль-Ниньо в 2015–2016 годах. наук. 6, 33130 (2016).

Статья ADS PubMed PubMed Central Google Scholar

Хименес-Муньос, Х.К., Собрино, Х.А., Маттар, К. и Малхи, Ю. Пространственные и временные закономерности недавнего потепления лесов Амазонки. Дж. Геофиз. Рез. Атмосфера. 118, 5204–5215 (2013).