• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Duńscy naukowcy przewidują wpływ letnich suszy na roślinność w przyszłości

    01.09.2011. 18:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Mimo tegorocznego deszczowego lata, w Danii zespół krajowych naukowców jest przekonany, że do 2075 r. wzrost temperatury na świecie doprowadzi do większej liczby suszy w lecie, co może mieć negatywny wpływ na florę.

    Zespół naukowców z konsorcjum CLIMAITE (Wpływ zmian klimatu na procesy biologiczne ekosystemów lądowych), którego głównym celem jest badanie oddziaływania zmian klimatu na procesy biologiczne i ekosystemy naturalne, opublikował swoje odkrycia w czasopiśmie Global Change Biology.

    Grupa CLIMAITE jest złożona z naukowców z trzech duńskich instytucji naukowych: Politechniki Duńskiej Ris? (DTU) w Roskilde, Wydziału Nauk Przyrodniczych Uniwersytetu Kopenhaskiego (KU LIFE) i Krajowego Instytutu Badań Środowiskowych (DMU) przy Uniwersytecie w Aarhus.

    Najnowsze wyniki projektu są być może nieco zaskakujące. Mimo przewidywanej intensyfikacji rozwoju roślin z powodu większej ilości CO2 w atmosferze, po uwzględnieniu w modelu wyższych temperatur i suszy w okresie letnim, rozwój ten okazuje się ograniczony.

    Uzyskane wyniki różnią się od wcześniejszych ustaleń naukowych, które wskazywały, że podwyższanie się poziomu CO2 w atmosferze może doprowadzić do nasilenia rozwoju roślin. W czasie suszy czynniki potencjalnie sprzyjające rozwojowi roślinności, takie jak wyższe temperatury i podniesiony poziom CO2 - połączone znacząco ograniczają wywoływany przez CO2 efekt nasilenia wzrostu.

    "Obserwowana wcześniej znacząca intensyfikacja wzrostu roślin przy wysokich stężeniach CO2 wynika zazwyczaj z tego, że odbywało się to w ramach badań kontrolowanych, w których zmianie podlegały jedynie stężenia CO2. Przyjęliśmy zasadniczo założenie, iż należy przyjrzeć się połączeniu różnych zmiennych klimatycznych, ponieważ w przyszłości rośliny będą narażone na wielorakie zmiany zachodzące równocześnie" - zauważa naczelny autor Klaus Steenberg Larsen z DTU Ris?.

    Naukowcy z konsorcjum CLIMAITE wyciągnęli takie wnioski na podstawie wspólnego eksperymentu przeprowadzonego w skali polowej, który posunął naprzód prace dzięki wykorzystaniu wcześniejszych badań laboratoryjnych. Nadal prowadzone są manipulacje klimatyczne z CO2, temperaturą i opadami, wykorzystując na przykład strumienie CO2 i kurtyny zatrzymujące deszcz.

    "Przygotowaliśmy eksperyment w taki sposób, aby niektóre poletka wystawione były na działanie jedynie podwyższonego poziomu CO2, ciepła lub suszy w okresie letnim, a inne - na działanie wszystkich możliwych kombinacji tych trzech zmiennych klimatycznych. W ten sposób możemy obserwować, jak każda zmienna klimatyczna wpływa na ekosystem i co się dzieje, kiedy się łączą ze sobą" - mówi Klaus Steenberg Larsen.

    Eksperymenty zostały przeprowadzone na poligonie wojskowym w pobliżu Jaegerspris. Naukowcy zbudowali obiekt, w którym mogli przeprowadzać doświadczenia w skali polowej z podwyższonym poziomem CO2 za pomocą techniki FACE (ang. Free Air Carbon Enrichment). Ta metoda jest wykorzystywana przez ekologów i biologów roślin do podnoszenia stężenia CO2 na konkretnym obszarze, aby umożliwić pomiar reakcji roślin pod kątem ich wzrostu.

    Za pomocą techniki nazywanej pasywnym ogrzewaniem w porze nocnej są w stanie podnieść temperaturę gleby o około 1 stopień, a także mogą manipulować warunkami pogodowymi - zapewniając intensywne opady deszczu lub suszę - z użyciem rolet wykorzystywanych przez okres 4 do 6 tygodni latem.

    "Wykonujemy pomiary takich parametrów jak azot w opadach atmosferycznych, roślinach, faunie glebowej, mikroorganizmach i wodzie gruntowej. Brak azotu jest często czynnikiem ograniczającym wzrost roślin i absolutnie kluczowym dla sposobu reakcji ekosystemów na zmiany klimatu. Wyniki zaprezentowane w czasopiśmie obejmują lata 2006 - 2007, a eksperyment potrwa do 2014 r. Potrzeba czasu na zebranie wyników od 20 - 30 osób, które interpretują i analizują wyniki z wielu typów urządzeń, jakie zostały zainstalowane. Aczkolwiek już teraz możemy wyraźnie zaobserwować, że zwłaszcza przesuszenie gleby ma znacząco negatywny wpływ na wytwarzanie azotu, a przez to na możliwy rozwój roślin, nawet w tych obszarach, gdzie występuje podwyższony poziom CO2 i ocieplenie."

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Reanaliza meteorologiczna (reintegracja) to powtórne przeanalizowanie długich szeregów czasowych pomiarów meteorologicznych (np temperatury ziemi) w skali globu lub w skali regionalnej. Ma na celu odrzucenie błędnych wyników pomiarowych i integrację danych pomiarowych z różnych obserwacji. Reanaliza meteorologiczna umożliwia badanie zmian klimatu na podstawie pomiarów, a nie badanie zmian wynikających z innych czynników takich jak zmiany technik pomiarowych. Termiczna metoda określania płodności polega na dokonywaniu codziennych pomiarów temperatury ciała kobiety (pomiar ‎podstawowej temperatury ciała - PTC) i zapisywaniu otrzymywanych wyników. Powstaje w ten sposób wykres, który charakteryzuje się tym, że w pierwszych dniach po miesiączce temperatura ciała jest niska, następnie następuje gwałtowny wzrost temperatury i faza utrzymywania się temperatury (przynajmniej przez trzy dni) na podwyższonym poziomie, gdzie 6 dni wstecz i 3 dni po dniu wzrostu temperatury przyjmuje się jako dni płodne, pozostałe to dni niepłodne kobiety. EdGCM jest modelem ogólnej cyrkulacji atmosfery (ang. Global Circulation Model, w skrócie GCM) napisanym w celach edukacyjnych. Model może być uruchamiany na PC, ma wbudowany prosty interfejs graficzny i bazę danych i może być wykorzystany do badań zmian klimatu. Jest oparty na modelu z NASA Goddard - GISS Model II. Pozwala nauczycielom i uczniom wyrobić intuicję dotyczącą współczesnych problemów klimatycznych i zapoznanie się z narzędziami wykorzystywanymi przez naukowców w badaniach zmian klimatu.

    Fototoinhibicja – to zjawisko hamowania fotosyntezy przy dużych natężeniach światła. Jeśli organizmy fotosyntetyzujące absorbują więcej światła niż może być wykorzystane w procesach fotosyntezy dochodzi do uszkodzenia aparatu fotosyntetycznego. Zjawisko fotoinhibcji zależne jest nie tylko od natężenie świtała, lecz także od warunków w jakich rośnie roślina. Do fotoinhibicji dochodzi często gdy przy niskich temperaturach ograniczających reakcje enzymatyczne roślina zostanie wystawiona na działanie silnego światła (np. w wiosenne poranki gdy natężenie światła jest duże a temperatura jest bliska zeru, przy przeniesieniu rośliny rosnącej w cieniu na miejsce w pełnym świetle), suszy, zasoleniu gleby. Rośliny posiadają mechanizmy pozwalające na adaptację do zmieniających się warunków świetlnych. Gdy jednak adaptacja do warunków świetlnych okaże się niewystarczająca dochodzi do obniżenia natężenia fotosyntezy mierzonej jako wydzielanie tlenu lub pobieranie CO2. Główna przyczyną obniżenia natężenia fotosyntezy jest uszkodzenie fotoukładu II. Akceptory elektronów, plastochinon A i B, przejmujące elektron wybity z centrum reakcji pozostają trwale w stanie zredukowanym, a centrum reakcji nie jest w stanie odbierać energii od anten fotosyntetycznych. Dochodzi do uszkodzenia białka D1 obecnego w fotoukładzie II, będącego miejscem przyłączenia plastochinonu B . Uszkodzone fotoukłady zostają wyłączone z fotosyntetycznego łańcucha transportu elektronów, aż do czasu degradacji uszkodzonego białka D1 i jego odtworzenia. Brak możliwości przekazania energii do centrum reakcji prowadzi do wytwarzania reaktywnych form tlenu co także może stać się przyczyna uszkodzenia fotoukładu II. Podczas fotoinhibicji dochodzi również do uszkodzenia kompleksu rozszczepiającego wodę z którego odłączane są jony manganu oraz polipeptydy peryferyjne. Konferencja naukowa – spotkanie grupy naukowców, praktyków i osób zainteresowanych pewnym działem nauki. W ramach spotkania referowane są wyniki badań naukowych lub odbywa się seria krótkich wykładów monograficznych i dyskusji na określony temat. Konferencje, obok publikacji, są jedną z dwóch podstawowych form prezentowania i dyskutowania wyników badań naukowych. Wystąpienia na konferencjach naukowych, w których prezentuje się swoje wyniki badań są nazywane prezentacjami, komunikatami, doniesieniami wstępnymi, referatami. Materiały konferencji mogą być publikowane.

    Odporność roślin na suszę, odporność roślin na deficyt wody – zdolność roślin do przetrwania w środowisku, które nie zapewnia odpowiedniej ilości wody dla organizmu. Mechanizmy zapewniające przetrwanie mogą mieć charakter morfologiczny, fizjologiczny i biochemiczny. Część mechanizmów odpornościowych ma charakter adaptacji, cechy dziedziczone, a część charakter aklimatyzacji, cech pojawiających się w warunkach stresu nie przekazywanych na kolejne pokolenia. Wyróżniane są dwie strategie odporności na suszę. Pierwsza z nich polega na przeciwdziałaniu odwodnieniu, rośliny stosujące taką strategię nazywane są roślinami homeohydrycznymi. Druga strategia polega na tolerowaniu odwodnienia, rośliny stosujące taką strategię nazywane są roślinami poikilohydrycznymi. Susza może mieć charakter suszy atmosferycznej, czyli niskiej względnej wilgotności powietrza, suszy glebowej, czyli niskiej zawartości wody w glebie albo suszy fizjologicznej, związanej z zasoleniem gleby lub zamarznięciem wody w glebie. Wzrost i rozwój roślin – proces wzrostu i rozwoju zachodzące jednocześnie lub oddzielnie w organizmie rośliny. Przez wzrost w fizjologii rozwoju rozumie się proces nieodwracalnego powiększania ciała rośliny. Wzrost zachodzi w określonych strefach rośliny w wyniku podziałów komórek i zwiększania ich objętości. Rozwój rozumiany szeroko obejmuje zarówno wzrost, jak i różnicowanie, tworzenie wzorca i morfogenezę. W sensie wąskim rozwój obejmuje różnicowanie, a morfogeneza jest efektem wzrostu i różnicowania.

    Polityka naukowa definiowana jest jako działalność państwa oraz innych instytucji publicznych mająca na celu takie wpływanie na naukę, które w sposób optymalny przyczyni się do wzrostu gospodarczego i rozwoju społecznego przy jak najlepszym wykorzystaniu środków na badania naukowe. Często do szeroko rozumianej polityki naukowej zalicza się także politykę innowacyjną, której zadaniem jest wprowadzanie wyników badań naukowych, wynalazków i usprawnień do praktyki gospodarczej. Jest to jedna z najmłodszych dziedzin polityki gospodarczej, ukształtowała się dopiero w latach pięćdziesiątych ubiegłego stulecia. Przełomową datą jest rok 1935, kiedy to wydano pracę J.D.Bernala pt. "The Social Function of Science"("Społeczna funkcja nauki"), ujmującą całościowo problemy nauki we współczesnym świecie. W 1967r. we Frascati(Włochy) odbyła się konferencja przedstawicieli krajów skupionych w OECD, w trakcie której wypracowano wiele zaleceń i definicji dotyczących polityki naukowej, będących podstawą obecnego rozwoju tej dziedziny. Dzięki ustaleniom z 1967r. w wielu krajach, także w krajach rozwijających się, utworzono organy decyzyjne a szczeblu rządowym odpowiedzialne za politykę naukową. Roślina wskaźnikowa – gatunek rośliny o wąskim zakresie tolerancji ekologicznej w odniesieniu do jakiegoś czynnika środowiska. Czynnikiem tym może być np. rodzaj podłoża, odczyn gleby, wilgotność, nasłonecznienie, temperatura otoczenia, zanieczyszczenia, stężenie soli mineralnych, głębokość wody (u roślin wodnych), lub inne czynniki. W związku z wąskim zakresem tolerancji rośliny te rosną tylko w ściśle określonych warunkach środowiska. Występowanie tych roślin w jakimś miejscu umożliwia nam więc określenie własności środowiska odnośnie tego czynnika środowiska (czasami dwóch, lub więcej). Jest to metoda pewna, jednak trzeba przy badaniach zwrócić uwagę, czy występujące w danym miejscu rośliny są prawidłowo rozwinięte i czy występują masowo, gdyż tylko w tym przypadku możemy wyciągnąć prawidłowe wnioski. Występowanie pojedynczych okazów, lub okazów skarlałych lub nieprawidłowo rozwiniętych jest niewystarczającym kryterium i może dać złe wyniki.

    Typy klimatów – jednostki stosowane w klasyfikacji klimatu. Odznaczają się charakterystycznymi cechami przebiegu elementów klimatu odmiennymi od innych typów; ten sam typ klimatu może występować w różnych obszarach geograficznych, w przeciwieństwie do regionów klimatycznych. Pojęcie "Typ klimatu" zostało wprowadzone do klimatologii pod koniec XIX wieku przez Wladimira Köppena, niezależnie od stref klimatycznych.

    Okres wegetacji - okres wzrostu i rozwoju roślin, obejmujący intensywne procesy życiowe od siewu do zbioru uprawianej rośliny. Jego długość zależy od gatunku rośliny (a nawet od odmiany), warunków klimatycznych, nawożenia itp. Wysoka temperatura i brak wody oraz brak azotu skracają okres wegetacji, a niska temperatura i nadmiar opadów lub silne nawożenie azotowe przedłużają wegetację. W Polsce okres wegetacji roślin ozimych i wieloletnich przedzielony jest okresem spoczynku zimowego, wliczanego do okresu wegetacji. W przypadku roślin jednorocznych jarych okres wegetacji zaczyna się kiełkowaniem nasion, a kończy po dojrzeniu nasion. Skrócenie okresu wegetacji wpływa na obniżenie plonowania roślin.

    Metoda grawimetryczna - w archeologii, polega na pomiarze zmian przyspieszenia ziemskiego na wybranym obszarze przy wykorzystaniu czułych urządzeń. Metoda umożliwia wykrycie obszarów różniących się gęstością od otoczenia. Zmiany mogą być wywołane przez obiekty archeologiczne ukryte pod powierzchnią ziemi. Pomiary są wykonywane według uprzednio rozmieszczonej siatki pomiarowej. Uzyskane dane należy skalibrować. Utrudnieniem jest fakt, że obiekty archeologiczne powodują bardzo niewielkie zmiany. Powoduje to, że rezultaty badań są niewiarygodne. Najlepiej metoda grawimetryczna sprawdza się w przypadku lokalizowania pustych przestrzeni pod powierzchnią ziemi. Narwal (Monodon monoceros) – gatunek walenia z rodziny narwalowatych żyjący w wodach strefy arktycznej. Jego cechą charakterystyczną jest pojedynczy, spiralnie skręcony kieł wyrastający z górnej, lewej szczęki. Może dorastać u samców nawet do 3 m długości. Kły samic są krótsze, bardziej proste i gładkie. Niektóre samce (średnio co pięćsetny) mają dwa kły. Przypuszczalnie funkcją kła jest rozbijanie pokrywy lodowej w celu zaczerpnięcia powietrza (narwal jak wszystkie walenie nie może oddychać pod wodą), jednakże wyniki ostatnich badań naukowych każą przypuszczać, iż o wiele istotniejsza jest funkcja sensoryczna kła – przebiega w nim bowiem ok. 10 mln włókien nerwowych umożliwiających narwalowi odczuwanie zmian temperatury, ciśnienia i stężenia różnych związków chemicznych w otaczającej go wodzie. Ułatwia to narwalom polowanie na ryby (tropienie za pomocą śladów zapachowych) i odczuwanie stopnia zasolenia akwenu, w którym się znajdują. Kieł może też przydawać się jako oręż w okresie godowym. Czasem służy do rytualnych demonstracji siły. Spośród wszystkich waleni narwal posuwa się najdalej na północ. Ich sezonowe wędrówki z północy na południe są określane granicą paku lodowego. Ale nierzadko spotkać je można na południe od koła polarnego.

    Dodano: 01.09.2011. 18:26  


    Najnowsze