Data, der er gået tabt i ukrudtet – eller mere præcist græsgræs – kunne hjælpe med at forbedre estimaterne af kuldioxidemissioner fra byområder, ifølge et team ledet af forskere i Penn State.
Som en del af et større projekt til måling af drivhusgasemissioner i Indianapolis fandt forskerne, at græsgræsplæner, ligesom dem, der omgiver vores hjem og i parker, golfbaner og kirkegårde, har indflydelse på forskellige byer, såsom træer og vilde græsarealer.
Tilføjelse af græsgræs til simuleringer af byøkosystemer øger ikke kun forståelsen af vegetationens rolle i kuldioxidniveauer, men det kan også forbedre estimaterne af menneskeskabte emissioner, rapporterede videnskabsmændene i den Journal of Geophysical Research: Biogeosciences.
“Denne undersøgelse har konsekvenser for at vejlede drivhusgaspolitikker og for at reducere mængden af usikkerhed, når vi prøver at estimere menneskeskabte emissioner for at vejlede disse politiske beslutninger,” sagde Jason Horne, en doktorgradskandidat i meteorologi og atmosfærisk videnskab i Penn State og hovedforfatter i undersøgelsen. “Der har været et skub for bedre at forstå de processer, der foregår i disse områder, fordi det er virkelig kompliceret.”
Urban drivhusgasemissioner er resultatet af mennesker, der brænder fossile brændstoffer, mens de driver køretøjer, driver fabrikker og opvarmningshuse, men planter spiller også en rolle. Planter fjerner kuldioxid fra atmosfæren under fotosyntesen, men de producerer også kuldioxid, når de respirerer og nedbrydes. At drille virkningen af vegetation er vigtig for at producere nøjagtige estimater af emissioner fra menneskelige aktiviteter, sagde forskerne.
“Og for det er vi nødt til at have en god idé om, hvad biologien laver,” sagde Horne.
Arbejdet var en del af Indianapolis Flux -eksperimentet (tilstrømning), der har bygget emissionsestimater for byen og dens omgivelser ved hjælp af en række målingsteknikker, herunder tårne rundt i byen, der tager kontinuerlige målinger af kuldioxid.
“Tilstrømning er dette langvarige projekt, der er et af tre drivhusgasforsøgssteder i USA,” sagde Horne. “Det tilbyder en af de bedste og mest rigelige og forskellige poster fra byområder sammenlignet med næsten andre steder i verden.”
I denne undersøgelse analyserede Horne data indsamlet fra Eddy Covariance Flux Towers – Instruments, der kan måle udvekslingen af gasser mellem jordoverfladen og atmosfæren. En sensor blev placeret over en golfbane og en anden over en kirkegårdsgræsplæne.
Forskerne fandt, at eksisterende vegetationstyper, der allerede er taget højde for deres modeller, ikke kunne fange sæsonbestemte mønstre, der blev observeret i udvekslingen af kuldioxid fra jorden til atmosfæren på disse to turfgrass-dækkede placeringer.
For eksempel, i vintermånederne, når lufttemperaturerne dypper under frysning, forudsagde modellerne tidligere ingen fotosynteseaktivitet. Men holdets observationer viste, at der stadig er fotosyntesen i græsgræsplæner, der fjerner noget kuldioxid fra atmosfæren – selv ved underfrit temperaturer.
“Vores modeller var ikke i stand til at fange kuldioxid, der blev fjernet fra atmosfæren ved fotosyntesen midt om vinteren,” sagde Horne. “Modellen viste, at vegetation var en nettokilde til kuldioxid i midten af dagen.”
Ved hjælp af deres observationer skabte forskerne en unik turfgrasvegetationstype i modellen. Inklusive den nye græsgræsrepræsentation gjorde det muligt for modellen at fange den fotosyntetiske aktivitet midt om vinteren som observeret.
“Turfgrass -fotosyntesen er ikke meget aktiv om vinteren, men det er aktivt nok til at gøre en forskel i modellerne – og det kan gøre en forskel i, hvordan vi forstår enhver emissionskilde,” sagde Horne.
Han forklarede, at hvis modellerne viser, at vegetation lægger mere kuldioxid i atmosfæren, end det fjerner-eller fungerer som en kilde snarere end en vask-så når forskere ser på de samlede emissioner i løbet af denne tidsramme, kan de undervurdere virkningen af menneskelige forårsager emissioner, sagde forskerne.
Og selvom virkningen af fotosyntesen fra turfgræs om vinteren kan være lille, ekstrapolererer det over hele byområdet, at det kan have en reel indflydelse, sagde Horne.
“Noget som 20% til 30% af overfladearealet i Indianapolis vurderes at være græsgræs,” sagde han. “Selv hvis vi ser et lille træk af kuldioxid midt om vinteren, er det ikke ubetydeligt. Hvis du ikke overvejer det, kan du undervurdere menneskeskabte emissioner.”
Forskerne bemærkede forskelle mellem de to lokationer – golfbanens græs befrugtes, klippes og irrigeres, mens kirkegårdens græs er mindre styret. I betragtning af variationen sagde de, at der er behov for yderligere undersøgelser for yderligere at forbedre estimaterne af turfgræspåvirkninger på kuldioxidemissioner.
“Men det fremgår af vores arbejde, at græsgræsplæner er værdige til dedikeret undersøgelse,” sagde Horne. “Dette kan hjælpe med at reducere mængden af usikkerhed, når vi prøver at estimere menneskeskabte emissioner for at vejlede politiske beslutninger.”