Air bergerak melalui tanaman lebih cepat dari yang pernah dibayangkan, para ilmuwan menemukan
Penelitian mengubah pemahaman kita tentang siklus air terestrial, dengan implikasi yang signifikan terhadap iklim dan kesehatan ekosistem.
Sebuah studi baru dari Schmid College of Science and Technology di Chapman University menawarkan perkiraan global komprehensif pertama tentang berapa banyak air yang disimpan di tanaman bumi dan seberapa cepat air bergerak melalui mereka. Penelitian ini mengisi kesenjangan kritis dalam memahami siklus air global dan bagaimana hal itu dipengaruhi oleh perubahan penggunaan lahan dan perubahan iklim.
Diterbitkan di Air Alampenelitian ini mengungkapkan bahwa vegetasi bumi menampung sekitar 786 kilometer air kubik – hanya 0,002% dari total pasokan air tawar planet ini. Selain itu, penelitian ini menunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan air untuk bergerak melalui tanaman, yang dikenal sebagai transit atau waktu turnover, adalah salah satu proses tercepat dalam siklus air global. Durasi ini berkisar dari hanya lima hari di lahan pertanian hingga 18 hari di hutan jarum malam yang selalu hijau.
Transit air melalui tanaman sangat cepat di lahan pertanian, padang rumput, dan sabana. Hasilnya menggarisbawahi peran dinamis vegetasi dalam siklus air. Dibandingkan dengan median tahunan global 8,1 hari untuk air untuk transit melalui tanaman dari masuk ke pintu keluar, air di danau diperkirakan memakan waktu 17 tahun, dan air di gletser diperkirakan memakan waktu 1.600 tahun.
Gerakan air cepat melalui tanaman
“Kami sudah lama tahu bahwa sebagian besar air yang kembali dari tanah ke atmosfer melakukannya melalui tanaman, tetapi sampai sekarang, kami tidak benar -benar tahu berapa lama air itu untuk transit melalui tanaman. Hasil kami menunjukkan bahwa transit air melalui tanaman terjadi pada urutan hari, bukan berbulan -bulan, bertahun -tahun, atau berabad -abad, seperti halnya di bagian lain dari siklus air, ”kata penulis utama studi tersebut Dr. Andrew Felton, yang membawa keluar pekerjaan sebagai bagian dari Departemen Pertanian AS Fellowship saat di Universitas Chapman dan sekarang menjadi profesor di Montana State University.
Tim peneliti mencatat bahwa dengan menggabungkan perkiraan transit air melalui tanaman dengan transit air melalui atmosfer (sekitar 8-10 hari) dan waktu transit air melalui tanah sebelum diambil oleh tanaman (sekitar 60 hingga 90 hari ), mereka dapat mulai memperkirakan jumlah waktu lengkap yang dibutuhkan setetes air untuk bergerak melalui siklus air terestrial.
Tanaman: Kunci yang diabaikan dalam siklus air
“Tanaman adalah bagian yang terlupakan dari siklus air global,” kata Felton. “Dalam banyak kasus, tanaman bahkan tidak diwakili pada diagram siklus air, yang ironis karena kita sudah tahu mereka memainkan peran penting ini dalam mengembalikan air dari tanah ke atmosfer.”
Untuk menghasilkan perkiraan, tim peneliti pertama -tama menghitung jumlah air yang disimpan dalam tanaman menggunakan data dari NASAMisi satelit Active Passive Mission (SMAP) Misi Tanah, yang memberikan perkiraan resolusi tinggi air di tanah. Misi SMAP awalnya melihat tanaman mengganggu pengukuran kelembaban tanah, dan mengoreksi kehadiran mereka. Para peneliti Chapman menemukan bahwa koreksi tersebut benar -benar memiliki informasi berharga untuk memahami siklus air. Tim menggabungkan perkiraan penyimpanan air tanaman dengan perkiraan mutakhir dari laju air meninggalkan tanaman untuk menentukan waktu transit air melalui vegetasi. Hasilnya adalah perkiraan waktu penyimpanan air dan transit bulanan lima tahun pada resolusi spasial 9 km2.
Tim peneliti juga menemukan bahwa waktu transit air melalui vegetasi bervariasi di berbagai jenis tutupan lahan, iklim, dan musim. Waktu transit air melalui lahan pertanian secara signifikan dan konsisten tercepat, dengan air transit melalui tanaman dalam waktu kurang dari sehari selama puncak musim tanam.
“Satu pengamatan penting adalah bahwa lahan pertanian di seluruh dunia cenderung memiliki waktu transit yang sangat mirip dan sangat cepat,” kata Dr. Gregory Goldsmith, penulis senior dan profesor ilmu biologi di Universitas Chapman. “Ini menunjukkan bahwa perubahan penggunaan lahan dapat menghomogenisasi siklus air global dan berkontribusi pada intensifikasi dengan mendaur ulang air yang lebih cepat kembali ke atmosfer di mana ia dapat berubah menjadi peristiwa hujan lebat.”
“Hasilnya menunjukkan bahwa waktu transit air melalui tanaman cenderung sangat sensitif terhadap peristiwa seperti deforestasi, kekeringan, dan kebakaran hutan, yang pada dasarnya akan mengubah waktu yang dibutuhkan air untuk mengalir melalui siklus air,” kata Felton.
Referensi: “Perkiraan Global Waktu Penyimpanan dan Transit Air Melalui Vegetasi” oleh Andrew J. Felton, Joshua B. Fisher, Koen Hufkens, Adam J. Purdy, Seth A. Spawn-Lee, Lou F. Duloisy dan Gregory R. Goldsmith, 9 Januari 2025, Air Alam.
Doi: 10.1038/s44221-024-00365-9
