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植物の場合、都市の熱島は地球温暖化を模倣していません| MITニュース

多くの変数を考えると、気候変動の影響が何であるかを正確に予測するのは難しいです。植物の生活に対する暖かい世界の影響を予測するために、一部の研究者は都市の「熱諸島」を見ています。そこでは、都市構造の影響のために、温度は周辺の農村地域の気温よりも数度高くなります。これにより、植物反応の並んで比較できます。しかし、MITとハーバード大学の研究者による新しい研究では、少なくとも森林にとっては、都市の熱島は地球温暖化の貧弱な代理であり、これにより、研究者は場合によっては温暖化の影響を過小評価するようになったことがわかりました。彼らが発見した矛盾は、都市の樹木種の遺伝的多様性が限られていることと多くの関係があることを発見しました。調査結果 ジャーナルに表示されます pnas、MIT Postdoc Meghan Blumsteinの論文で、民間および環境工学のDavid Des Marais教授、その他4人。「これらの都市温度勾配の魅力は、すでにそこにあることです」とデマレは言います。 「私たちは未来を見ることができないので、農村部と都市部を比較して、空間を見渡せないのはなぜですか？」そのようなデータは簡単に取得できるため、外部の植物を持つ都市の植物の成長を比較する方法は広く使用されており、非常に有用です。研究者は、窒素などの栄養素の入手可能性の有意差を含む、このアプローチに対するいくつかの欠点を認識しました。それでも、「多くの生態学者は、彼らが完璧ではないことを認識していましたが、それは私たちが持っていたものでした」と彼は言います。Des Maraisのグループによる研究のほとんどは、温度、湿度、および二酸化炭素濃度を厳しく制御する条件下で実験室ベースです。たとえば、1つまたは数本の木の周りのヒーターを使用するなど、フィールドで条件が修正されているいくつかの実験サイトがありますが、「非常に小規模です」と彼は言います。 「あなたが合理的に操作できるよりもかなり大きいスペースで発生しているこれらの長期的な傾向を見ているとき、重要な質問は、変数をどのように制御するのかということです。」温度勾配はこの問題に対する1つのアプローチを提供していますが、デマレと彼の学生は、都市でサンプリングされたものを近くの自然林でサンプリングされた種と比較して、関係する樹種の遺伝学に焦点を当てています。そして、類似しているように見える木の間でさえ、違いがあることが判明しました。「だから、見よ、あなたはあなたのモデルに1つの変動を変えさせていると思う。これは都市から田舎の環境への温度差である」と彼は言います。遺伝的違いは、研究されている植物が自然環境の植物を代表していないことを意味し、研究者は、違いが実際に温暖化の影響を隠していることを発見しました。彼らが発見した都市の木は、春に植物の葉が成長して広げた、または「葉を伸ばした」という点で、自然なカウンターパートよりも影響を受けませんでした。このプロジェクトは、Blumsteinが大学院生だったパンデミックロックダウン中に始まりました。彼女はニューイングランドのレッドオーク遺伝子型を研究するための助成金を持っていましたが、封鎖のために旅行することができませんでした。それで、彼女はマサチューセッツ州ケンブリッジの手の届く木に集中しました。彼女はその後、マサチューセッツ州中部の農村部の研究森林であるハーバードフォレストで研究を行っている人々と協力しました。彼らは、温度プロファイル、リーフアウトタイミング、木の遺伝的プロファイルなど、両方の場所から3年間のデータを収集しました。この研究は特にレッドオークスを検討していましたが、研究者は、調査結果は広く樹木に適用される可能性が高いと言います。当時、研究者はオークツリーゲノムを配列決定したばかりで、それにより、ブルムシュタインと彼女の同僚が2つの場所のレッドオークス間の微妙な違いを探すことができました。彼らが見つけた違いは、都市の木が自然環境のものよりも暖かい温度の影響に対してより耐性があることを示した。「当初、私たちはこれらの結果を見ましたが、ああ、これは悪いことです」とデマライスは言います。 「生態学者はこのヒートアイランドの影響を間違えています。これは真実です。」幸いなことに、これはゲノムデータを考慮することで簡単に修正できます。 「それはそれほど作業ではありません。シーケンシングゲノムはとても安くて簡単です。今、誰かが都市の農村の勾配を見て、これらの種類の予測をしたいなら、それは大丈夫です。ゲノムに関する情報を追加する必要があります。」この遺伝的変異が存在することは驚くことではない、と彼は言います。栽培者は数十年にわたって試行錯誤によって学んでおり、困難な都市環境で繁栄する傾向があり、通常は貧弱な土壌、排水、汚染が悪化しているからです。 「その結果、都市内の木々にはあまり遺伝的多様性がありません。」その意味は重要である可能性がある、とマレは言います。気候変動に関する政府間パネル（IPCC）が気候の状態に関する定期的なレポートを公開すると、「IPCCが気候変動に対する将来の反応を予測するツールの1つは、これらの都市から農村部の勾配です。」彼は、これらの新しい調査結果が次のレポートに組み込まれることを望んでいます。 「これらの結果が一般的にレッドオークスを超えて真である場合、これは、温度に対する植物の反応を研究するための都市ヒートアイランドアプローチがその反応がどれほど強いかを判断していることを示唆しています。」研究チームには、ハーバード大学のソフィー・ウェブスター、ロビン・ホプキンス、デビッド・バスラー、MITのジー・ユンが含まれていました。この作品は、国立科学財団、ハーバードフォレストのブルードフェローシップ、およびMITによってサポートされていました。 #植物の場合都市の熱島は地球温暖化を模倣していません #MITニュース