ایالتی مونتانا پژوهش در کارخانه شیمی منتشر شده در تغییر جهانی زیست شناسی

BOZEMAN-یک استاد دانشگاه ایالتی مونتانا پژوهش در شیمی گیاه در شمال دشت بزرگ و شمال رشته کوه های راکی منتشر شده در تغییر جهانی زیست شناسیبرجسته مجله است که به ترویج اکتشاف ارتباط بین فرآیندهای بیولوژیکی و زیست محیطی را تغییر دهید.

جک Brookshire دانشیار در گروه منابع زمین و علوم محیط زیست در MSU دانشکده کشاورزی ترکیب داده های ماهواره ای و گیاه نمونه از بیش از 300 مکان در سراسر شمال دشت بزرگ و شمال رشته کوه های راکی به بررسی روند سبز متریک است که نشان دهنده گیاه بهره وری از طریق فتوسنتز است. این پروژه آغاز شد و در سال 2016 و با حمایت بنیاد ملی علوم EPSCoR کمک های مالی و کمک هزینه تحقیقاتی از طریق مونتانا کشاورزی آزمایش در ایستگاه.

"مطالعات با استفاده از سنجش از دور نشان شد که بسیاری از زمین سطح زمین اخذ شده سبزتر بیش از چند دهه گذشته عمدتا به دلیل افزایش دی اکسید کربن در جو گفت:" Brookshire. "با این حال نیز وجود دارد شواهدی وجود دارد که گیاه نیتروژن مطلب کاهش است. هیچ کس در حال ترکیب تجزیه و تحلیل پوشش گیاهی سبز روند با این تغییرات در کارخانه شیمی".

Brookshire کار با همکاران در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون و دانشگاه ایالتی آیداهو و همچنین دانشجویان تحصیلات تکمیلی و کارشناسی در MSU به بررسی اینکه آیا منطقه ای تغییرات آب و هوا یا افزایش اتمسفری دی اکسید کربن موجب افزایش سبز در سراسر مونتانا و گسترده تر Northern Great Plains. در حالی که افزایش بهره وری ممکن است به نظر می رسد مانند یک سود Brookshire گفت: سوال این است که چگونه پایدار آن را افزایش می دهد و این که آیا افزایش سبز تغییرات شیمیایی آرایشی از گیاهان خود را.

این کار شروع شده توسط الک را از طریق نزدیک به دو دهه از داده های ماهواره ای از یک برنامه ناسا به نام طيف که جمع آوری داده ها از سطح کل زمین هر 1-2 روز است. Brookshire's گروه تحليل نرمال شده پوشش گیاهی تفاوت داده های شاخص که اندازه گیری مقدار نور منعکس شده توسط گیاهان. بیش از 20 سال آنها اشاره کرد که سبز در سراسر شمال دشت بزرگ و در شمال کوه های راکی به طور قابل توجهی افزایش یافته بود اما تفاوت تلفظ در شمال دشت بزرگ.

"بزرگترین افزایش در سبز شد در مکان های که در آن گرمترین و خشک ترین ما فکر می کنیم چرا که آنها بیشترین حاشیه سود ساخته شود در پاسخ به کربن دی اکسید و آب و هوا تغییر داده و این تغییرات در فیزیولوژی گیاهی مشاهده می کنیم" گفت: Brookshire. "همچنین بسیار از شمال دشت بزرگ را تجربه کرده است افزایش بارندگی در طول چند دهه گذشته و ما در پیدا کردن شواهدی وجود دارد که این شده است یک راننده سبز روند."

در حالی که این روند در سبز متنوع توسط موقعیت جغرافیایی Brookshire می خواستم ببینم اگر تغییرات فیزیولوژیکی در گیاهان خود بودند یکنواخت در سراسر کشور. اگر چنین است به احتمال زیاد باعث می شود افزایش یافته اتمسفری دی اکسید کربن. افزایش دی اکسید کربن جهانی در حد و نمی نوسان منطقه ای گفت: Brookshire.

برای تست تغییرات فیزیکی در رفتن در داخل گیاهان Brookshire تبدیل به MSU مجموعه گیاهان خشک گیاهدان خانه هزاران نفر از گیاه نمونه از سراسر کشور جمع آوری شده در طول بیش از 100 سال است.

"این مجموعه گیاهان خشک گیاهدان واقعا گنجینه ای از گونه های گیاهی بومی" گفت: Brookshire. "ما انتخاب چهار نماینده گونه های اکوسیستم سه علف و درمنه و سپس با دقت بسیار نمونه بخش کوچکی از برگ های خود را به صورت شیمیایی و تجزیه و تحلیل ایزوتوپ."

پس از آزمایش نمونه ها از مجموعه گیاهان خشک گیاهدان, brookshire's تیم بازگشت و به برخی از مکان های تاریخی گیاه نمونه ها و جمع آوری معاصر نمونه برای مقایسه توازن شیمیایی در داخل همان گونه های گیاهی به عنوان بسیاری از 100 سال بعد.

تجزیه و تحلیل شیمیایی و نسبت ایزوتوپ کربن و نیتروژن در تاریخی و معاصر گیاه نمونه Brookshire یافت کاهش سطح نیتروژن و افزایش سطح کربن در نمونه های اخیر. آنها همچنین دریافتند که گیاهان در حال افزایش در بهره وری مصرف آب -- نسبت چقدر دی اکسید کربن آنها را در هر واحد آب -- بیش از 30 درصد از 1970s. این اندازه گیری خود را تایید فرضیه که گیاهان بودند تنظیم به تغییرات در جو زمین در طول زمان است.

"اساسا گیاهان نیاز به دی اکسید کربن و آب و نور خورشید و مواد مغذی به خصوص نیتروژن به فتوسنتز و رشد" او گفت:. "هنگامی که یکی از اهرم افزایش یافته است و دیگران باید برای تنظیم. گیاهان در این اکوسیستم اقتباس کرده اند به افزایش دی اکسید کربن با حفظ ثابت نسبت بین چه در داخل و چه در خارج."

Brookshire گفت: تغییرات دراز مدت در کارخانه شیمی می تواند اثرات سوء بر روی اکوسیستم. در نهایت محدودیت به سبز ظهور خواهد کرد به خصوص در مورد گیاهان نیتروژن می تواند در زنده ماندن.

"گیاهان نمی تواند افزایش آب یا نیتروژن با استفاده از بهره وری به طور نامحدود" او گفت:. "این یافته ها مهم هستند برای توسعه نسل بعدی اکوسیستم مدل به عنوان گیاهان به احتمال زیاد باید برای تنظیم مواد مغذی کسب استراتژی."

تغییر کارخانه آرایش نیز می تواند تاثیر موجودات است که خوردن این گیاهان است. با افزایش دی اکسید کربن می آید افزایش کارخانه قند و کاهش نیتروژن می آید کاهش محتوای پروتئین است که می تواند منجر به رژیم غذایی اثرات برای گیاهخواران و حتی تغییرات در تغذیه از محصولات کشاورزی در شمال دشت بزرگ و در شمال کوه های راکی برای مصرف انسان است.

"وجود دارد مقدار زیادی از عدم قطعیت در چگونه تغییرات آب و هوایی را افزایش می دهد در مرتع بهره وری و کاهش در بافت گیاه با کیفیت هستند موثر بر اکوسیستم در سراسر شمال دشت بزرگ در حال حاضر گفت:" Brookshire. "این دشوار است و در عین حال مهم است به درک که چگونه آنها ادامه خواهد داد به تغییر در طول قرن آینده و فراتر از آن."

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.