Проучванията показват, че абсолютно всички храсти, лози и дървета, които ни заобикалят, играят важна роля в усвояването на излишния въглерод от атмосферата. Но в един момент растенията могат да поемат толкова много въглерод, че тяхната помощ в борбата с изменението на климата започва да намалява. Кога точно ще стане това? Учените се опитват да намерят отговор на този въпрос.
От началото на индустриалната революция в началото на 20-ти век количеството въглерод в атмосферата, причинено от човешката дейност, рязко се е увеличило. Използвайки компютърни модели, авторите, публикувани в Trends in Plant Science, установиха, че в същото време фотосинтезата се е увеличила с 30%.
„Това е като лъч светлина в тъмно небе“, казва Лукас Чернусак, автор на изследването и екофизиолог от университета Джеймс Кук в Австралия.
Как беше определено?
Чернусак и колегите му използваха данни от проучвания на околната среда от 2017 г., които измерваха карбонил сулфид, открит в ледени ядра и проби от въздух. В допълнение към въглеродния диоксид, растенията поемат карбонилсулфид по време на естествения си въглероден цикъл и това често се използва за измерване на фотосинтезата в глобален мащаб.
„Наземните растения абсорбират около 29% от нашите емисии, които иначе биха допринесли за концентрациите на CO2 в атмосферата. Анализът на нашия модел показа, че ролята на земната фотосинтеза в задвижването на този процес на улавяне на въглерод е по-голяма, отколкото предполагат повечето други модели“, казва Чернусак.
Но някои учени не са толкова сигурни относно използването на карбонил сулфид като метод за измерване на фотосинтезата.
Кери Сендал е биолог от Южния университет на Джорджия, който изучава как растенията растат при различни сценарии за изменение на климата.
Тъй като усвояването на карбонил сулфид от растенията може да варира в зависимост от количеството светлина, което получават, Сендъл казва, че резултатите от изследването „може да са надценени“, но тя също така отбелязва, че повечето методи за измерване на глобалната фотосинтеза имат известна степен на несигурност.
По-зелен и по-дебел
Независимо колко се е увеличила фотосинтезата, учените са съгласни, че излишният въглерод действа като тор за растенията, ускорявайки растежа им.
„Има доказателства, че листата на дърветата са станали по-плътни и дървесината е по-плътна“, казва Чернусак.
Учени от Националната лаборатория Oak Ride също отбелязват, че когато растенията са изложени на повишени нива на CO2, размерът на порите на листата се увеличава.
Сендал, в собствените си експериментални изследвания, излага растенията на два пъти по-голямо количество въглероден диоксид, което обикновено получават. При тези условия, според наблюденията на Сендал, съставът на листните тъкани се е променил по такъв начин, че за тревопасните животни е станало по-трудно да ги изядат.
Преломната точка
Нивото на CO2 в атмосферата се покачва и се очаква в крайна сметка растенията да не могат да се справят с него.
„Реакцията на поглъщане на въглерод към увеличаването на атмосферния CO2 остава най-голямата несигурност в моделирането на глобалния въглероден цикъл до момента и е основен двигател на несигурността в прогнозите за изменението на климата“, отбелязва Националната лаборатория Oak Ride на своя уебсайт.
Разчистването на земя за култивиране или селско стопанство и емисиите от изкопаеми горива имат най-голямо въздействие върху въглеродния цикъл. Учените са сигурни, че ако човечеството не спре да прави това, повратната точка е неизбежна.
„Повече въглеродни емисии ще бъдат уловени в атмосферата, концентрацията ще се увеличи бързо и в същото време изменението на климата ще настъпи по-бързо“, казва Даниел Уей, екофизиолог от Западния университет.
Какво можем да направим?
Учени от Университета на Илинойс и Министерството на земеделието експериментират с начини за генетично модифициране на растения, така че да могат да съхраняват още повече въглерод. Ензим, наречен rubisco, е отговорен за улавянето на CO2 за фотосинтезата и учените искат да го направят по-ефективен.
Скорошни опити с модифицирани култури показват, че подобряването на качеството на рубиско увеличава добивите с около 40%, но използването на модифицирания растителен ензим в голям търговски мащаб може да отнеме повече от десетилетие. Досега са правени тестове само върху обикновени култури като тютюна и не е ясно как рубиско ще промени дърветата, които отделят най-много въглерод.
През септември 2018 г. екологични групи се срещнаха в Сан Франциско, за да разработят план за опазване на горите, който според тях е „забравеното решение за изменението на климата“.
„Мисля, че политиците трябва да отговорят на нашите открития, като признаят, че земната биосфера в момента функционира като ефективен въглероден поглътител“, казва Чернусак. „Първото нещо, което трябва да направите, е да предприемете незабавни действия за защита на горите, така че те да могат да продължат да отделят въглерод и да започнат да работят незабавно за декарбонизиране на енергийния сектор.“