3124727083

jasne. Zmiany klimatu mogą wpływać na produkcyjność ekosystemów, przepływ między biomasą nadziemną i podziemną, czy na populacje mikroorganizmów (Joyce i Birdsey, 2000). Na przykład przewiduje się, że przy nieznacznej zmianie klimatu, w lasach borealnych dojdzie do przyrostu biomasy nadziemnej, ale równocześnie do zmniejszenia się zasobów SOC (Morgan et al., 2001; Ziegler et al., 2013).

Reakcja ekosystemów leśnych na prognozowany wzrost temperatury może być złożona. Istnieje powszechny konsensus, że wzrost stężenia CO2 w atmosferze będzie powodował zwiększenie globalnego wiązania węgla w ciągu najbliższych 50-100 lat (Norby et al., 1995; Nisbet, 2002). W warunkach prognozowanego wzrostu temperatury i stężenia CO2 tundra i lasy borealne będą emitowały do atmosfery coraz większe ilości C, podczas gdy wilgotne lasy tropikalne będą w dalszym ciągu wiązały ten pierwiastek. King et al. (2001) podwyższyli stężenie CO2 w atmosferze do 535 ppm. Badania wykazały, że w tych warunkach w bilansie SOC nadal dominowała wcześniej nagromadzona materia organiczna, nastąpił jednak silny przyrost masy korzeni drobnych (o 96 %), co z kolei spowodowało wzrost intensywności oddychania gleby (o 39%), a więc wydzielania się CO2 do atmosfery. Andrews et al. (2000) również zaobserwowali, że tempo oddychania w glebie rośnie wykładniczo wraz ze wzrostem temperatury, któremu towarzyszą zmiany w ilościowym i jakościowym składzie mikroorganizmów. Z kolei Schortemeyer et al. (2000) nie zaobserwował wpływu podwyższonego stężenia CO2 na liczbę bakterii w rizosferze. Zak et al. (2000) podsumowując 47 opublikowanych prac na temat dynamiki C i N doszli do wniosku, że brak jest wystarczających danych aby prognozować w jaki sposób aktywność biologiczna oraz tempo obiegu glebowego C i N zmienią się pod wpływem wzrostu stężenia CO2 w atmosferze. Istotne luki w wiedzy to nasze zrozumienie biologii i czasu życia korzeni drobnych oraz reakcji mikroorganizmów.

Nie mamy również pewności, jaki może być wpływ wzrostu stężenia CO2 w atmosferze na dostępność składników pokarmowych (Ceulemans et al., 1999), ani jak przebiegały będą wzajemne relacje między całym szeregiem procesów ekofizjologicznych, takich jak przemiany C i N w biomasie podziemnej. Większość badań wykazuje, że wraz ze wzrostem stężenia CO2 następuje przesunięcie środka ciężkości w modelu rozmieszczenia węgla w całym drzewie w kierunku części podziemnej. Ceulemans et al. (1999) konkludują, że na poziomie ekosystemu przesunięcie dużej masy C do części podziemnej drzew może prowadzić do: (i) większego wzrostu korzeni i zwiększenia wymiany z glebą, (ii) zwiększonej aktywności mikroorganizmów związanych ze strefą korzeniową roślin, (iii) zwiększenia się biomasy mikroorganizmów i wzrostu ich aktywności oraz (iv) zwiększenie się emisji z puli węgla glebowego na skutek oddychania.

Matamala i Schlesinger (2000) badali wpływ zwiększonego stężenia CO2 w atmosferze (aktualne + 200 ppm) na biomasę korzeni oraz dynamikę węgla glebowego w eksperymencie z sosną Pinus taeda. W wariancie ze zwiększonym stężeniem CO2 masa żywych korzeni drobnych zwiększyła się o 86 %. Dilustro et al. (2002) studiowali wpływ zwiększonego stężenia CO2 w ekosystemie zarośli dębowych na Florydzie. Przy zwiększonej koncentracji CO2 zwiększyła się produkcja korzeni drobnych, co sugeruję, że w zaroślach tych istnieje potencjał do wzrostu wiązania C w glebie.

15