Fisikawan mengamati persaingan antara orde magnet - ScienceDaily
Lingkungan

Bumi akan mencapai titik kritis suhu dalam 20 hingga 30 tahun ke depan, studi baru menemukan – ScienceDaily


Kemampuan bumi untuk menyerap hampir sepertiga dari emisi karbon yang disebabkan manusia melalui tanaman dapat dikurangi setengahnya dalam dua dekade mendatang dengan laju pemanasan saat ini, menurut sebuah studi baru di Kemajuan Sains oleh para peneliti di Universitas Arizona Utara, Pusat Penelitian Iklim Woodwell, dan Universitas Waikato, Selandia Baru. Menggunakan lebih dari dua dekade data dari menara pengukuran di setiap bioma utama di seluruh dunia, tim mengidentifikasi titik kritis suhu kritis di luar kemampuan tanaman untuk menangkap dan menyimpan karbon atmosfer – efek kumulatif yang disebut sebagai “penyerap karbon tanah “- menurun karena suhu terus meningkat.

Biosfer terestrial – aktivitas tanaman darat dan mikroba tanah – melakukan banyak “pernapasan” di bumi, menukar karbon dioksida dan oksigen. Ekosistem di seluruh dunia menarik karbon dioksida melalui fotosintesis dan melepaskannya kembali ke atmosfer melalui respirasi mikroba dan tumbuhan. Selama beberapa dekade terakhir, biosfer umumnya menyerap lebih banyak karbon daripada yang dilepaskannya, untuk mengurangi perubahan iklim.

Tetapi karena suhu yang memecahkan rekor terus menyebar ke seluruh dunia, ini mungkin tidak berlanjut; para peneliti NAU, Woodwell Climate, dan Waikato telah mendeteksi ambang batas suhu di mana serapan karbon tanaman melambat dan pelepasan karbon dipercepat.

Penulis utama Katharyn Duffy, seorang peneliti postdoctoral di NAU, melihat penurunan tajam dalam fotosintesis di atas ambang batas suhu ini di hampir setiap bioma di seluruh dunia, bahkan setelah menghilangkan efek lain seperti air dan sinar matahari.

“Bumi mengalami demam yang terus meningkat, dan seperti halnya tubuh manusia, kami tahu bahwa setiap proses biologis memiliki kisaran suhu yang dilakukannya secara optimal, dan suhu di atasnya yang fungsinya memburuk,” kata Duffy. “Jadi, kami ingin bertanya, seberapa kuat ketahanan tanaman?”

Studi ini adalah yang pertama mendeteksi ambang suhu untuk fotosintesis dari data pengamatan dalam skala global. Sementara ambang suhu untuk fotosintesis dan respirasi telah dipelajari di laboratorium, data Fluxnet memberikan gambaran tentang apa yang sebenarnya dialami ekosistem di seluruh Bumi dan bagaimana mereka menanggapinya.

“Kami tahu bahwa suhu optima untuk manusia berada sekitar 37 derajat Celcius (98 derajat Fahrenheit), tapi kami di komunitas ilmiah tidak tahu apa optima itu untuk biosfer terestrial,” kata Duffy.

Dia bekerja sama dengan peneliti di Woodwell Climate dan University of Waikato yang baru-baru ini mengembangkan pendekatan baru untuk menjawab pertanyaan itu: MakroMolekuler Rate Theory (MMRT). Dengan dasar prinsip termodinamika, MMRT memungkinkan para peneliti untuk menghasilkan kurva suhu untuk setiap bioma utama dan dunia.

Hasilnya mengkhawatirkan.

Para peneliti menemukan bahwa suhu “puncak” untuk pengambilan karbon – 18 derajat C untuk tanaman C3 yang lebih luas dan 28 derajat C untuk tanaman C4 – sudah terlampaui di alam, tetapi tidak melihat pemeriksaan suhu pada respirasi. Ini berarti bahwa di banyak bioma, pemanasan yang terus menerus akan menyebabkan penurunan fotosintesis sementara laju respirasi meningkat secara eksponensial, yang mempengaruhi keseimbangan ekosistem dari penyerap karbon ke sumber karbon dan mempercepat perubahan iklim.

“Berbagai jenis tanaman bervariasi dalam detail respons suhunya, tetapi semua menunjukkan penurunan dalam fotosintesis saat menjadi terlalu hangat,” kata rekan penulis NAU George Koch.

Saat ini, kurang dari 10 persen biosfer terestrial mengalami suhu di luar maksimum fotosintesis ini. Tetapi pada tingkat emisi saat ini, hingga setengah dari biosfer terestrial dapat mengalami suhu melebihi ambang batas produktivitas pada pertengahan abad – dan beberapa bioma paling kaya karbon di dunia, termasuk hutan hujan tropis di Amazon dan Asia Tenggara dan Taiga di Rusia dan Kanada, akan menjadi salah satu yang pertama mencapai titik kritis itu.

“Hal paling mencolok yang ditunjukkan analisis kami adalah bahwa suhu optima untuk fotosintesis di semua ekosistem sangat rendah,” kata Vic Arcus, seorang ahli biologi di Universitas Waikato dan rekan penulis studi tersebut. “Dikombinasikan dengan peningkatan laju respirasi ekosistem di seluruh suhu yang kami amati, temuan kami menunjukkan bahwa setiap peningkatan suhu di atas 18 derajat C berpotensi merusak penyerap karbon terestrial. Tanpa membatasi pemanasan untuk tetap pada atau di bawah tingkat yang ditetapkan dalam Iklim Paris Sesuai, penyerap karbon tanah tidak akan terus mengimbangi emisi kami dan memberi kami waktu. “

Pendanaan untuk penelitian ini disediakan oleh National Aeronautics and Space Administration (grant NNX12AK12G), National Science Foundation (NSF) East-Asia Pacific Summer Institute Fellowship (1614404), Royal Society of New Zealand Foreign Partnership Program (EAP- UOW1601) dan Dana Marsden Selandia Baru (hibah 16-UOW-027). Pekerjaan ini menggunakan data kovarians eddy yang diperoleh dan dibagikan oleh komunitas FLUXNET, termasuk AmeriFlux, AfriFlux, AsiaFlux, CarboAfrica, CarboEuropeIP, CarboItaly, CarboMont, ChinaFlux, Fluxnet-Canada, GreenGrass, ICOS, KoFlux, LBA, NECC, OzFlux-TERN, TCOS -Siberia dan jaringan USCCC.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Pengeluaran SGP