Írta: Courtney Flatt (Northwest News Network)
2021. március 14. - A fáknak van egy kis titkuk, amiről talán nem is tudsz. Igen, oxigént termelnek.
Igen, szén-dioxidot, hőcsapdába eső üvegházhatású gázt vesznek fel. De metánt is bocsátanak ki. A metán egy üvegházhatású gáz, amely lényegesen erősebb lehet, mint a szén-dioxid.
"Körülbelül minden általunk mért fán magas volt a metánmennyiség. És ez az északnyugati részen következetes volt a különféle fafajoknál" - mondja Nick Ward, a Pacific Northwest National Laboratory tudósa. A metán tanulmányozása Wardot már régóta érdekli. Az iskolái elvégzése után metánt mért a floridai örökké tiszta vízből. Leült egy óriási ciprusfa mellé. Ward olvasott arról, hogy metán tényleg jön a fákból, ezért műszerét a ciprus tövénél a térdére helyezte.
"Készítettem egy PVC-tartályt, és föltettem, megmértem, és így szóltam: Ej, 100-szor több metán jön ki ebből a kis részből, mint a közelben lévő vízből "- mondta Ward.
Miután karrierjét a Csendes-óceán északnyugati nemzeti laboratóriumának tengeri és part menti kutató laboratóriumában kezdte Sequimben, Wash. államban, Ward azt hitte, meglátja, mi történt, amikor mintát vett a közeli erdőből. Igen, metán ott is volt. Lehet, hogy meglepően hangzik. Valószínűleg nem gondolja, hogy a fák metánt bocsátanak ki, de a folyamat többféleképpen is megvalósulhat. Először is, a gyökerek felszívhatják a mélyen felszín alatti vizekben természetesen termelődő metánt.
"Tehát a fa szinte olyan, mint a szalma, amely a mélybe csap le" - mondja Ward. Ez a metán továbbjuthat a fa gyökerein, és bejuthat a törzsébe, ahol a fa felszabadítja. Ward a fából diffundáló metánt vizsgálja. Megtalálta, minél sűrűbb a fa, annál nehezebben távozik a metán, mint a lombos keményfáknál. (A fasűrűség mellett a levegő hőmérséklete és a légköri nyomás is segíthet megjósolni, mennyi metán távozhat a fatörzsből.) De a fa törzse nem csak így képes felszabadítani a metánt. A második forgatókönyv szerint a metán a fa belsejéből származik - a mikrobáknak köszönhetően - mondja Matt Norwood, a PNNL kutatója.
"A mikrobák a fa belsejében „dolgoznak”, és olyan (magas) metánszintet termelnek, hogy valóban bele lehet fúrni a fába, meggyújtani a metánt és látható lángot kapunk" - mondja Norwood.
A kutatók elindultak Washington nyugati részén, hogy több száz fát mérjenek meg hat különböző tengerparti erdőben. Megállapították, hogy a jelenség mindenhol előfordul. Később a keleti part fáit is tanulmányozták. Összegek ábrázolása Ward szerint csak azért, mert a fa metánt szabadított fel, ez nem azt jelenti, hogy rengeteg kibocsátás származott a fákból.
A fa metánmennyiségének kiszámításához Ward új rendszert tervezett. Össze akarta hasonlítani a fában levő metánt azzal, hogy mennyi szivárog ki a fán keresztül, amit általában csak a tudósok mérnek. Először a kutatócsoport egy üreges csővel ellátott eszközzel a fába fúrt. Ez kivett egy mintát a fa magjából, mint amikor meg akarjuk számolni a fa évgyűrűit. Ebbe a lyukba egy szelepes gumidugót tett. Ezután bedugott egy nagy fecskendőt a szelepbe, és kiszívta a gázt elemzés céljából. "Ez megmondja, mennyi metán van magában a fában" - mondja Ward. A metánkibocsátás mérésének második szakaszában a kutatók „gallért” csatoltak a fára. Ez PVC csőből készült, szilikonnal odaragasztva. A PVC cső kupakja össze van kötve egy műszerrel, amelyet a kutatók egy hátizsákban hordanak.
"Ezzel a két méréssel meg tudjuk állapítani - nemcsak azt, hogy mennyi van bent, hanem azt is, hogy milyen gyorsan szökik el" - mondja Ward.
A csapat egy ellenállásfúrót használ, amit rezisztográfnak hívnak. Ezzel egy Apró lyukat fúrnak, hogy kiderítsék a fa sűrűségét. Mérik az oxigént a fában és a talajban, a metánt pedig a talajban. Mindez annak kiderítésére, hogy mi okozza a metánkibocsátás változását.
Washington tengerparti erdei
Az egyik terület, amelyet tanulmányoztak, a washingtoni tengerpart erdei voltak, ahol rendkívüli dagály árasztja el az erdős területeket. Öt-hat év árapály-áradás után az általuk vizsgált lucfenyők elpusztultak.
"Ezeken az ártereken (a szélsőségektől függően) körülbelül fél méter víz volt" - mondja Norwood. – Hideg, esős washingtoni tél van. A víz elkezd emelkedni az ártéren. Megdöbbentő látni, amikor egy kis árapály befordul ebbe a folyóba, majd elárasztja a tájat. Ezek az áradások telíthetik a talajt, és olyan környezetet teremthetnek, ahol több metán termelődik, mondja Norwood. - A telített talaj, kevesebb oxigén és a víz jó feltételeket teremthet a metántermeléshez. Az árvizek a metánt is magukkal viszik a földbe.
Norwood szerint azt látják, hogy a fák gyorsan felveszik az árapály áradás után keletkező vagy a talajba juttatott extra metánt. Ezután azt akarja megvizsgálni, hogy a talajban lévő metánnövekedés mit jelent a fák egészségére nézve. Már tudják, hogy a tengervíz-kitettség nem jó a fák számára.
"Ezt mindannyian vizsgáljuk: Mi a hatása ezeknek a változó környezeti feltételeknek, és mi okozza a fák egészségének romlását?"
Norwood azt mondja: Ward szerint nem tudjuk, hogy mit jelenthet a fa metánja az éghajlatváltozás szempontjából. Több kutatásra, és jobb módszerre van szükség a fák metán-kibocsátásának modellezéséhez különböző erdőtípusokon, különböző körülmények között.
"Valóban vannak robusztus klímamodelljeink, de ezek nem jelentenek potenciálisan hatásos környezeti jelenséget" - mondja Ward. Azt sem tudja, hogy más éghajlati jelenségek - például a tengerszint emelkedése - megváltoztathatják-e a fák metánfelvételi vagy -kibocsátási módját. Ward szerint minden nap valami újat fedeznek fel a metánnal kapcsolatban.
"Ma is vannak titokzatos környezeti jelenségek" - mondja Ward.
"A tudósok valóban, még ma is fel-felfedezik a természetes világ működését."
Fotók:
• 1 - A Csendes-óceán Északnyugati Nemzeti Laboratóriumának kutatói folyamatosan mérték a fák metánját, és összehasonlították azzal, ami a fán keresztül távozik. Matt Norwood fákat tanulmányozott a washingtoni tengerpart erdeiben és a Keleti parton. Nick War/PNNL jóvoltából
• 2 - A PNNL kutatási munkatársa, Matt Norwood egy rezisztográf segítségével nagyon apró lyukat fúr a fa sűrűségének kiszámításához. Nick Ward/PNNL jóvoltából
• 3 - A fa metánmennyiségének kiszámításához Nick Ward új rendszert tervezett. Össze akarta hasonlítani a fában lévő metánt azzal, hogy mennyi szökik ki a fából. Nick Ward/PNNL jóvoltából