Wpływ nadmiaru dwutlenku węgla na rośliny

Trwający 20 lat eksperyment dowiódł, że zbyt wysoki poziom dwutlenku węgla w powietrzu może wpływać na rośliny inaczej, niż dotychczas uważano – informuje "Science".

Zespół prof. Petera Reicha z University of Minnesota w St. Paul obsadził 88 działek dwoma różnymi rodzajami traw. Przystosowane do gorącego i suchego klimatu trawy wykorzystują wydajniejszy proces fotosyntezy C4, natomiast typowe dla klimatu chłodnego – mniej wydajną fotosyntezę C3.

Trawy wystawiono na działanie dwóch różnych poziomów dwutlenku węgla: obecnego oraz podwyższonego, który mogą pojawić się na Ziemi jeszcze w tym stuleciu w związku z działalnością człowieka.

Ponieważ rośliny potrzebują do życia dwutlenku węgla, naukowcy spodziewali się, że trawy korzystające z fotosyntezy C3 będą lepiej rosnąć przy podwyższonym poziomie CO2, ponieważ znane są one ze zdolności do wychwytywania nadmiaru dwutlenku węgla. W przypadku traw przystosowanych do procesu C4 podwyższony poziom CO2 nie powinien mieć znaczenia – i tak nie wykorzystują one tych nadwyżek.

Przez pierwszych 12 lat eksperymentu rośliny zachowywały się zgodnie z oczekiwaniami. Jednak osiem ostatnich lat zaskoczyło badaczy, bowiem przy podwyższonym poziomie C02 trawy C4 urosły bardziej niż C3 – których biomasa, a co za tym idzie zdolność do pochłaniania CO2, przestała się zwiększać. Nie jest jasne, dlaczego tak się stało (być może chodzi o niedostępność związków azotu), jednak odkrycie może mieć znaczące konsekwencje.

Jak zaznacza prof. Reich, porośnięte trawą tereny zajmują od 30 do 40 proc. powierzchni lądów i odgrywają ważną rolę w wchłanianiu dwutlenku węgla uwalnianego podczas spalania paliw kopalnych (rośliny lądowe pochłaniają około 1/3 wytwarzanego przez ludzi dwutlenku węgla). Tymczasem obecnie stosowane modele zmian klimatu nie uwzględniają nowo uzyskanych wyników.

Część terenów porośniętych trawą może pochłaniać więcej CO2 niż przewidywano, zaś pozostałe obszary – mniej. Proces fotosyntezy C3 wykorzystuje ponad 90 proc. gatunków roślin, zwłaszcza drzewa, podczas gdy C4 – głównie trawy.

Źródło: PAP