Ormanlarda Dev Metal Kuleler Deneyi: Yüksek CO2 Orman Büyümesini Nasıl Etkiliyor?

İngiltere'nin Staffordshire bölgesinde, 180 yıllık İngiliz meşeleri üzerinde 2017 yılından bu yana yürütülen uzun vadeli bir araştırma, küresel ısınma senaryoları altında orman ekosistemlerinin nasıl tepki vereceğine dair kritik veriler sundu. Birmingham Üniversitesi (UoB) araştırmacıları tarafından yürütülen çalışma, yüksek karbondioksit (CO2) seviyelerinin ağaç büyümesi üzerindeki etkilerini ve toprak mikropleriyle olan etkileşimini mercek altına aldı.

Geleceğin Atmosfer Koşulları Simüle Edildi

Araştırma kapsamında, meşeler üzerinde özel boru halkaları aracılığıyla sadece gündüzleri ve vejetasyon dönemi (Nisan-Kasım) boyunca CO2 üflendi. Deney alanındaki meşeler 573 ppm seviyesinde CO2 solurken, kontrol grubündeki ağaçlar 424 ppm seviyesinde kaldı. Bilim insanları, küresel atmosferik CO2 seviyesinin 2050'li yıllara kadar 573 ppm seviyesine ulaşacağını öngörüyor.

Altı yıllık veriler, yüksek CO2 seviyesine maruz kalan ağaçların, işlem görmeyen komşularına kıyasla daha fazla odun dokusu ürettiğini gösterdi. Bu durum, yüksek CO2'nin toprağın azot rezervlerini tüketeceği ve büyümeyi sınırlayacağı yönündeki eski teorileri sarsıyor.

Toprak Mikroplarıyla Kurulan İş Birliği

Manon Rumeau liderliğindeki araştırma ekibinin 2022 yılı boyunca yaptığı toprak analizleri, yüksek CO2 ile beslenen ağaçların altındaki toprağın yıl genelinde yaklaşık %29 daha fazla kullanılabilir azot saldığını tespit etti. Verilere göre, yüksek CO2 alanlarındaki toprak hektar başına 126 kg azot salarken, ağaçlar 127 kg azot tüketti. Bu durum, toprak salımı ile ağaç kullanımı arasında bir dengein kurulduğunu gösteriyor.

Araştırmacılar, ağaçların kökleri aracılığıyla toprağa karbon bazlı bileşikler salgıladığını ve bu salgıların toprak mikroplarını uyararak organik maddelerde kilitli kalan azotu serbest bıraktığını belirledi. Yüksek CO2 alanlarındaki topraklarda şu değişimler kaydedildi:

• İnce kök miktarında %39 artış,
• Toprak CO2 solunumu (mikroorganizma faaliyeti göstergesi) %26 artış,
• Nisan ayındaki tomurcuk patlaması döneminde azot salımı kontrol grubuna göre %75 daha yüksek gerçekleşti.

Azot Kaybı Beklenenin Aksine Düşük Kaldı

Hızlanan azot döngüsünün topraktan azot sızıntısını artıracağı öngörülürken, sonuçlar tam tersi yönde gelişti. Ağaçların serbest kalan azotu hızla bünyelerine alması nedeniyle sistemde ciddi bir azot kaybı yaşanmadı. Ayrıca, mikroorganizmaların azotu nitrata dönüştürme hızının ilkbahar ve yaz aylarında yarı yarıya düştüğü görüldü. Araştırmacılar, köklerin bu dönüşümü engelleyen bileşikler salgılayarak azotu ağaçların kullanabileceği formda tuttuğunu değerlendiriyor.

2020-2022 yılları arasında yapılan ölçümlerde, güçlü bir sera gazı olan diazot monoksisalımının yüksek CO2 altında %74 azaldığı kaydedildi. Ancak araştırmacılar, bu bulguların her ekosistemde aynı şekilde gerçekleşmeyebileceğine dikkat çekiyor. Örneğin, Avustralya'daki okaliptüs ormanlarında toprakta fosfor eksikliği nedeniyle CO2 artışı büyümeyi hızlandırmamıştı.