研究发现 植物生理学将是未来河流洪水的主要因素

下次河水泛滥时，不要只怪雨云。加州大学尔湾分校的地球系统科学家发现了另一个罪魁祸首：多叶植物。

在今天发表在《自然气候变化》上的一项研究中，UCI研究人员描述了生态生理学在河岸洪水中的新兴作用。为了适应大气中过量的二氧化碳，树木，植物和草类会压缩其气孔，以调节其消耗的气体量，这种机制限制了水分通过蒸发从叶片中释放出来。

这项研究的合著者，UCI地球系统科学助理教授Mike Pritchard说：“植物在节水的环境中通过水分丰富的植物获得了更高的节水效率，并减少了地下土壤水分的泄漏。” “在阳光充足，多叶的地方，尤其是热带地区，将数十亿片叶子加起来，这意味着地下储存了更多的土壤水分，以至于气候模型预测降雨事件将使地面饱和，更多的降雨将奔向河流。”

普里查德说，在大多数人居住的赤道南北30度的大部分土地上，这种所谓的森林效应主导着大气对CO 2的响应。他指出，这种植物性现象可能会对密西西比河流域的洪水产生重大影响。

普里查德说：“我对密西西比州真的很感兴趣，因为它在我们自己的国家后院。” “这是一个大型的，复杂的盆地，有多种来源供食，但看起来像东海岸的春雨，而阿巴拉契亚人由于植物生理的这些作用而更有效地流失，导致了较早的高峰流出。密西西比州比正常情况更有意义，这实际上是有道理的。春雨可以使流失更容易。”

他说，美国东南部植物生理的双重影响以及密西西比河流域更北端的大气变暖所引起的降水异常，“都确实在密谋统一未来的洪水统计数据。”

首席作者梅根·福勒(Megan Fowler)是前UCI地球系统科学研究生来自全球变暖或大气中更多CO 2的其他影响-实际上，这是低纬度植被生理对空气中碳含量增加的反应，而碳含量在河流动力学中起着举足轻重的作用。” 自获得博士学位以来 在今年早些时候的UCI上，Fowler成为科罗拉多州博尔德市环境科学研究合作研究所的博士后研究员。

该小组使用了广泛可用的工具得出结论：由美国国家大气研究中心和美国能源部的研究人员开发的，提供颗粒状河流流量数据的流体动力学模型和世界上最受欢迎的地球系统模型。

普里查德说：“这些都不是不寻常的工具。” “他们只是碰巧以前没有以这种方式联系在一起。”

该研究的一种不常见的方法是将植物生理效应与温度效应隔离开。科学家们进行了一些实验，在实验中，他们增加了叶片上的CO 2含量，并进行了其他实验，其中他们将气体添加到了大气中以使变暖发生。然后他们共同努力确定这些因素对结果的相对贡献。

普里查德说：“这些都是亲手做的实验，这是拥有气候模型的全部要点。” “在自然界中，无法通过升高大气中的CO 2来区分温度和叶片生理的影响，但我们可以使用我们的模型相当成功地做到这一点。”

在气候研究界，由于他在云，湍流和降雨的物理学方面的研究而闻名，他说：“但是现在，我意识到解决不确定性，例如热带生态系统中气孔效应的实际大小-实地实验数据是稀疏—可能同样重要。与受到卫星数据约束的云层和降雨问题相比，在审查方面，这可能滞后了。也许是时候将其降到地球了。”