Rośliny mogą być w stanie wchłonąć więcej dwutlenku węgla, niż się spodziewano

Nowe badanie pokazuje, że rośliny mogą absorbować więcej dwutlenku węgla₂ niż oczekiwano, dając nadzieję w walce ze zmianami klimatycznymi. Jednak ograniczenie emisji pozostaje kluczowe, ponieważ samo sadzenie drzew nie jest wystarczającym rozwiązaniem.

Nowe badanie opublikowane 17 listopada w Postęp nauki Maluje nietypowo optymistyczny obraz planety Ziemia. Dzieje się tak, ponieważ bardziej realistyczne modele ekologiczne sugerują, że rośliny na świecie mogą być w stanie wchłonąć więcej atmosferycznego dwutlenku węgla₂ Więcej działalności człowieka, niż wcześniej oczekiwano.

Pomimo tego kluczowego ustalenia badacze zajmujący się ochroną środowiska odpowiedzialni za badanie szybko podkreślili, że nie należy tego w żadnym wypadku rozumieć jako oznaczającego, że rządy na świecie mogą wycofać się ze swoich zobowiązań dotyczących możliwie najszybszej redukcji emisji gazów cieplarnianych. Samo sadzenie większej liczby drzew i ochrona istniejących roślin nie jest złotym rozwiązaniem, ale badania potwierdzają liczne korzyści płynące z ochrony takich roślin.

Zrozumienie firmy roślinnej₂ eksploatować

Rośliny pochłaniają duże ilości dwutlenku węgla (CO2).₂) co roku, spowalniając w ten sposób szkodliwe skutki zmian klimatycznych, ale na jak długo ten dwutlenek węgla wystarczy₂ „Przyszłe wykorzystanie rozwiązań było niepewne” – wyjaśnia dr Jürgen Knauer, który kierował zespołem badawczym kierowanym przez Instytut Środowiska Hawkesbury na Uniwersytecie Zachodniego Sydney.

„Odkryliśmy, że dobrze ugruntowany model klimatyczny stosowany do prognoz globalnego klimatu, taki jak Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu, przewiduje silniejszy i trwały absorpcję dwutlenku węgla do końca XXI wieku.^ulica wieku, kiedy wyjaśnia wpływ pewnych krytycznych procesów fizjologicznych rządzących zachowaniem roślin Fotosynteza.

„Wzięliśmy pod uwagę takie aspekty, jak efektywnie dwutlenek węgla przemieszcza się przez wnętrze liścia, jak rośliny przystosowują się do zmian temperatury oraz w jaki sposób rośliny ekonomicznie rozprowadzają składniki odżywcze w swoim cieniu. Są to trzy naprawdę ważne mechanizmy, które wpływają na zdolność rośliny do pochłaniania węgla Jednakże „fiksacja” jest powszechnie ignorowana w większości modeli światowych.

Fotosynteza i łagodzenie zmian klimatycznych

Fotosynteza to naukowe określenie procesu, w którym rośliny przekształcają – lub „utrwalają” – dwutlenek węgla₂ W cukrach, których używają do wzrostu i metabolizmu. Wiązanie węgla jest naturalnym czynnikiem łagodzącym zmiany klimatyczne poprzez zmniejszenie ilości węgla w atmosferze; Jest to zwiększona absorpcja dwutlenku węgla₂ Poprzez roślinność, która jest głównym czynnikiem wzrostu ziemskich zasobów węgla odnotowanym w ciągu ostatnich kilku dekad.

Jednakże korzystny wpływ zmiany klimatu na absorpcję węgla przez rośliny może nie trwać wiecznie i od dawna nie było jasne, jak rośliny zareagują na dwutlenek węgla.₂Oraz zmiany temperatury i opadów, które znacznie różnią się od tego, co obserwujemy dzisiaj. Naukowcy sądzą, że ekstremalne zmiany klimatyczne, takie jak ekstremalne susze i ekstremalne upały, mogą znacząco osłabić na przykład zdolność ekosystemów lądowych do wchłaniania wody.

Modelowanie przyszłości absorpcji węgla przez rośliny

Jednak w niedawno opublikowanym badaniu Knauer i współpracownicy przedstawiają wyniki badania modelowego, którego celem jest ocena scenariusza klimatycznego o wysokiej emisji i sprawdzenie, w jaki sposób absorpcja dwutlenku węgla przez rośliny reaguje na globalną zmianę klimatu do końca XXI wieku.^ulica Stulecie.

Autorzy przetestowali różne wersje modelu, różniące się pod względem złożoności i realizmu sposobu wyjaśniania procesów fizjologicznych roślin. Prostsza wersja ignorowała trzy kluczowe mechanizmy fizjologiczne biorące udział w fotosyntezie, podczas gdy bardziej złożona wersja uwzględniała wszystkie trzy.

Wyniki były jasne: bardziej złożone modele, które uwzględniały większą wiedzę na temat fizjologii roślin, konsekwentnie przewidywały silniejszy wzrost absorpcji węgla przez rośliny na całym świecie. Badane procesy wzmacniały się wzajemnie, tak że efekty były silniejsze, gdy były łączone, co miałoby miejsce w scenariuszu ze świata rzeczywistego.

Implikacje dla strategii dotyczących zmian klimatycznych

W badaniu wzięła udział Silvia Caldararo, adiunkt w Trinity College of Natural Sciences. W kontekście wyników i ich znaczenia powiedziała:

„Ponieważ większość modeli biosfery lądowej wykorzystywanych do oceny globalnego pochłaniacza dwutlenku węgla znajduje się w dolnej części spektrum złożoności i tylko częściowo uwzględnia lub całkowicie ignoruje te mechanizmy, prawdopodobnie obecnie nie doceniamy wpływu zmian klimatycznych na roślinność, a także jego odporność na zmiany.” Klimat Często myślimy o modelach klimatycznych jako o fizyce, ale biologia odgrywa dużą rolę i naprawdę musimy ją wziąć pod uwagę.

„Tego rodzaju prognozy mają wpływ na rozwiązania oparte na przyrodzie w zakresie zmian klimatycznych, takie jak ponowne zalesianie i zalesianie, a także na to, ile dwutlenku węgla mogą pochłaniać takie inicjatywy. Nasze ustalenia sugerują, że podejścia te mogą mieć większy wpływ na łagodzenie zmiany klimatu i w dłuższej perspektywie. czas, niż myśleliśmy.

„Jednak samo sadzenie drzew nie rozwiąże wszystkich naszych problemów. Zdecydowanie musimy ograniczyć emisje ze wszystkich sektorów. Same drzewa nie mogą zapewnić ludzkości wyjścia z więzienia.

Odniesienie: „Wyższa globalna pierwotna produktywność brutto w przyszłym klimacie z bardziej zaawansowanymi reprezentacjami fotosyntezy” Jürgena Knauera, Matthiasa Kuntza, Benjamina Smitha, Josepa J. Canadel, Belinda E. Medlin, Alison C. Bennett, Sylvia Caldararo i Vanessa Havird, 17 listopada 2023 r., Postęp nauki.
doi: 10.1126/sciadv.adh9444