Planter optager mere kulstof, når de først har akklimatiseret sig til varmere temperaturer

En ny forståelse for, hvordan planter reagerer på høje temperaturer, kan hjælpe med at forbedre forudsigelser om, hvordan klimaændringer vil påvirke planeten.

Nick Smith, adjungeret professor i Purdue University i skovbrug og naturressourcer, og postdoktor ved Lawrence Berkeley National Laboratory, ønskede at vide, hvordan plantens kulstofoptagelse påvirkes af længere perioder med forskellige temperaturer. Oplysningerne kan være nyttige for modeller, der bruger plantens kulstofoptagelse til at estimere virkningerne af klimaændringer.

"Modeller har en god repræsentation af kortsigtede temperaturændringer, men få data findes til at inkorporere langsigtede svar, "sagde Smith, hvis forskning var en del af hans doktorgradsarbejde under Purdue -professor Jeffrey Dukes. "Planter er i øjeblikket den eneste måde, hvorpå kuldioxid fjernes fra atmosfæren på land. Den måde, planterne er repræsenteret på i disse store modeller er virkelig vigtig."

Smith satte 22 plantearter - en række etårige og stauder, tropiske og ikke-tropiske arter, og planter ved hjælp af forskellige fotosyntetiske veje-gennem et batteri af tests, der så på, hvordan de "akklimatiserede" sig til temperaturer fra 15 grader Celsius til 35 grader Celsius (59-95 grader Fahrenheit) i syv dage. Resultaterne viser, at planterne, der akklimatiserede sig til højere temperaturer, kunne fremskynde både fotosyntetiske processer, der trækker kuldioxid fra atmosfæren og respiratoriske processer, der frigiver kuldioxid tilbage til atmosfæren. Selvom de er taget sammen, resultaterne tyder på en nettostigning i kulstofoptagelse i planter, der er akklimatiseret til varmere temperaturer.

Når planterne var blevet akklimatiseret til de nye temperaturer i en uge, Smith udsatte dem i et par minutter for forskellige ekstreme temperaturudbrud, fra 14 til 50 grader Celsius (57-122 grader F). Varmere temperaturer fremskynder fotosyntetiske processer op til et bøjningspunkt, og reducerede hastigheder ud over denne temperatur. Imidlertid, disse kurver blev ændret ved akklimatisering, med planter, der er akklimatiseret til varmere temperaturer med højere bøjningspunkter og større hastigheder for kulstofoptagelses- og frigivelsesprocesser.

"Generelt, på tværs af alle plantetyper, akklimatisering var næsten allestedsnærværende. Planter generelt akklimatiseret på en måde, der ville foreslå, at når planter tilpasser sig varmere temperaturer, de øger deres kapacitet til at optage kulstof fra atmosfæren, "Sagde Smith.

Fundene, offentliggjort i tidsskriftet Global ændringsbiologi , foreslå, at planter kan være mere tilpasningsdygtige til varmere temperaturer, end man engang troede, og at disse tilpasninger kan hjælpe med at fjerne i det mindste noget af det overskydende kulstof i atmosfæren.

"Vores undersøgelse tyder på, at i det mindste under det område, vi målte, planterne rammer ikke dette bøjningspunkt. Vi bør ikke forvente et fald i fotosyntese eller optagelse af kulstof baseret på temperatur alene, "Sagde Smith.

Selvom det er gode nyheder, Smith advarer om, at mange andre faktorer spiller ind. Reduceret vandtilgængelighed eller færre planter på planeten vil sandsynligvis påvirke kulstofoptagelsen negativt.

Smith planlægger at bruge resultaterne til at forbedre klimaprognoser.