درختان و گیاهان طی فرایند فتوسنتز، دیاکسیدکربن را جذب و بخشی از عمده‌ترین گاز گلخانه‌ای موجود در اتمسفر را در اندام و پوسته چوبی خود ذخیره می‌کنند. درختان در جلوگیری از آلودگی محیط‌های شهری و زیست‌بوم پیرامون منطقه زندگی بشر اهمیتی حیاتی دارند، از همین رو محققان زیادی تحقیقات خود را بر نحوه رشد درختان در دهه‌های آینده متمرکز کرده‌اند. محققان در تحقیقات اخیر و به‌ویژه یکی از این تحقیقات به نتایج جالبی دست یافته‌اند. آنها به این نتیجه رسیده‌اند که با افزایش حجم گاز‌کربنیک در جو زمین در پی افزایش فعالیت صنعتی و رواج شهر‌نشینی به عنوان مهم‌ترین علل گرم شدن زمین، روند رشد درختان، بوته‌ها و علف‌ها سریع‌تر شده است.
نتایج این تحقیق که توسط لابراتوار زیست‌محیطی دریایی (ام بی‌ال) انجام گرفته، حکایت از آن دارد که گرم شدن کره‌زمین ممکن است بر ظرفیت ذخیره‌سازی کربن در درختان و به تبع آن افزایش سرعت رشد آنها تأثیر‌گذار باشد.
محققان این لابراتوار نتایج حاصل از 7سال مطالعه در بخش مطالعات دانشگاه هاروارد در مرکز ماساچوست را در مقاله‌ای گردآورده‌اند که در این مطلب به بخش‌های مهمی از آن اشاره می‌شود. در جریان این پژوهش در حدود یک چهارم هکتار از یک جنگل به‌طور مصنوعی 9 درجه فارنهایت گرم‌تر از حد معمول شد. این افزایش دما به‌منظور شبیه‌سازی با میزان افزایش دمای جهان در پایان سده بیست و یکم انجام گرفت.
در این آزمایش بدترین شرایط در نظر گرفته شد و محققان اعلام کردند که 9درجه فارنهایت افزایش دما در پایان قرن بیست و یکم در حالی به ثبت خواهد رسید که اقدامات جدی در زمینه مبارزه با گازهای گلخانه‌ای ناشی از احتراق سوخت‌های فسیلی انجام نگیرد و روند کنونی از میان رفتن جنگل‌ها ادامه پیدا کند.این مطالعه در کنار نظریات دیگری که پیش‌تر ارائه شده بود این مسئله را تایید می‌کند که افزایش دمای هوا باعث تجزیه سریع‌تر مواد آلی موجود در خاک و منجر به افزایش میزان دیاکسیدکربن در اتمسفر می‌شود.
در نتیجه این فرایند درختان نیز دیاکسیدکربن بیشتری جذب خواهند کرد اما بنابر این تحقیق به‌دلیل این فرایند درختان بخش عمده‌ای از دی اکسید کربنی را که در بافت چوبی خود به کربن تبدیل کرده‌اند ذخیره می‌کنند و همین امر منجر به تسریع در رشد آنها خواهد شد.به عبارت دیگر این تحقیق برای نخستین بار نشان داد که گرم‌تر شدن هوا به‌دلیل کاهش میزان کربن و افزایش میزان دیاکسیدکربن در جو باعث افزایش ذخیره کربن در درختان به‌عنوان بافت چوبی می‌شود تا درختان بتوانند کمبود کربن در جو را جبران کنند. امکان ذخیره کربن در درختان در آب و هوای گرم تنها با فراهم کردن امکان جذب نیتروژن فراهم خواهد شد.ملیلیو، رئیس این تیم تحقیقاتی می‌گوید: رشد درختان در بسیاری از مناطق آمریکا به‌دلیل کمبود نیتروژن محدود شده است.
ما در جریان تحقیقات خود به این نتیجه رسیده‌ایم که میزان نیتروژن موجود در مواد آلی خاک به‌دلیل گرمای هوا یا پدیده گرمایش جهانی به‌صورت غیرارگانیک و به‌صورت ماده‌ای نظیر آمونیوم رها می‌شود. زمانی که درختان نیتروژن غیرارگانیک دریافت می‌کنند، رشدشان سریع‌تر شده و کربن بیشتری در خود ذخیره می‌کنند.
ملیلیو می‌گوید که فرایندهای زیستی مرتبط با گرم شدن خاک، باعث افزایش پوسیدگی مواد آلی، افزایش دسترسی درختان به نیتروژن و افزایش رشد درختان مانند درختان مناطق استوایی می‌شود. به گفته این محقق به‌دلیل گرمایش زمین به احتمال زیاد نحوه رشد درختان در مناطق دارای آب و هوایی معتدل و حتی سرد نیز مانند رشد درختان در مناطق حاره‌ای و گرمسیر خواهد شد.
ملیلیو معتقد است که اثرات متقابل کربن و نیتروژن بر یکدیگر می‌تواند ما را در پیش‌بینی نحوه ذخیره‌سازی کربن در دهه‌های دیگر کمک کند. از آنجایی که درختان از منابع مهم برای ادامه حیات بشر در کره خاکی هستند، مقابله با تأثیرات تغییرات آب و هوایی و گرمایش زمین بر آنها اهمیتی حیاتی دارد.
گرمایش زمین
گرمایش زمین نام پدیده‌ای است که منجر به افزایش میانگین دمای سطح زمین و اقیانوس‌ها شده است. طی ۱۰۰سال گذشته، کره‌زمین به‌طور غیرطبیعی حدود 0/74درجه سلسیوس گرم‌تر شده که این موضوع دانشمندان را نگران کرده‌است. برخی از دانشمندان معتقدند که دهه‌های پایانی قرن بیستم، گرم‌ترین سال‌های ۴۰۰سال اخیر بوده است. گزارش‌ها حاکی از آن است که ۱۰ مورد از گرم‌ترین سال‌های جهان تنها از سال۱۹۹۰ تا سال ۲۰۰۷ به ثبت رسیده که این میزان در ۱۵۰سال گذشته بی‌سابقه بوده است. به‌نظر می‌رسد فعالیت‌های صنعتی در ایجاد این مشکل بسیار مؤثر است و به گرم شدن کره زمین کمک می‌کند.
از سال۱۸۸۰ اندازه‌گیری دمای هوای کره‌زمین آغاز شده‌است و تا‌کنون نیز ادامه دارد. پیش‌بینی می‌شود تا سال۲۰۱۴ زمین شاهد رکورد بی‌سابقه «گرم شدن» باشد. همچنین گفته می‌شود گرم شدن کره‌زمین، در سال۲۱۰۰ باعث خشکسالی شدید، گرمای سوزان و توفان‌های وحشتناک خواهد شد.
در مورد دلایل این پدیده، یک سری از تئوری‌ها بر تأثیر گازهای گلخانه‌ای بر این فرایند مبتنی است و برخی دیگر فرایندهایی نظیر فعالیت‌های آتشفشانی و زمین گرمایی و همچنین فعالیت‌های خورشیدی را دلیل این پدیده می‌دانند. استناد این دانشمندان برای گفته‌های خویش، وقوع دوره‌های سرد و گرم در طول مدت زمانی است که از عمر زمین می‌گذرد.
به عقیده بسیاری از دانشمندان با افزایش آگاهی‌های عمومی، مصرف بهینه سوخت و انرژی، افزایش سطح فضای سبز و جلوگیری از تخریب جنگل‌ها، بازیافت مواد و استفاده از انرژی‌های جایگزین سوخت‌های فسیلی مانند باد و خورشید می‌توان این پدیده و اثرات منفی آن بر زندگی بشر را کنترل کرد.
علل افزایش گرمای زمین
برخی دانشمندان معتقدند که افزایش حرارت در سال‌های اخیر را می‌توان به فعالیت‌های خورشیدی و تابش آن نسبت داد. این گروه می‌گویند تصاعد دیاکسیدکربن و سایر گازهای گلخانه‌ای کمتر از آن است که تغییرات مشاهده شده را توجیه کند.
همچنین نابودی و آتش‌سوزی جنگل‌ها به‌عنوان یکی از دلایل گرم شدن دمای زمین مطرح شده‌است. در حقیقت درختان با جذب دی اکسید کربن، آن را ذخیره می‌کنند و در اثر سوختن، آن را آزاد می‌کنند. بنابراین آتش‌سوزی در جنگل‌ها می‌تواند به‌عنوان یکی از دلایل افزایش میزان دیاکسیدکربن در اتمسفر و در نتیجه گرم‌شدن زمین مورد توجه قرار گیرد.
شایان ذکر است که رویداد ال‌نینیو میزان گرمای زمین را به‌طور موقت افزایش می‌دهد. بی‌شک انسان در آنچه امروزه به‌عنوان گرم شدن جهانی از آن یاد می‌شود، نقش مؤثری داشته است. دخالت و برداشت بی‌حد و حصر نوع بشر از طبیعت باعث دگرگونی عظیمی شده که نمی‌توان آن را انکار کرد. اما در طول تاریخ مسکونی شدن زمین این نخستین باری نیست که این سیاره آبی به‌شدت گرم می‌شود. دوره‌های بی‌اندازه گرم یا سرد زمین نتیجه مستقیم یا غیرمستقیم عوامل متعددی است که از قلب این سیاره آغاز شده و تا عمق فضا پیش می‌رود.
از جمله عوامل طبیعی گرم شدن زمین می‌توان به دوره‌های فعالیت خورشیدی، فوران آتشفشان‌های بزرگ، چرخه‌های میلانکوویچ، گردش دماشوری اقیانوس و برخورد سیارک‌ها یا دنباله‌دارها اشاره کرد.
