Hvordan planter arbejder hårdt for planeten

Mens planeten opvarmes, planter arbejder på at bremse effekten af ​​menneskeskabte klimaændringer - og forskning offentliggjort i dag i Tendenser i plantevidenskab har vurderet, hvordan planter reagerer på stigende kuldioxid (CO ₂ ).

"Vi ved, at landplanter i øjeblikket optager mere CO ₂ end der frigives til atmosfæren gennem kombinationen af ​​ild, nedbrydning, planterespiration, og ændringer i arealanvendelsen, " sagde ledende forsker Lucas Cernusak.

"Dette er almindeligvis kendt som jordens kulstofsænk, og vi ved, at det i øjeblikket bremser den hastighed, hvormed atmosfærisk CO ₂ er stigende. Hvad vi ikke ved er, hvor stærkt det svar er, og hvor længe kan vi regne med det."

Lektor Cernusak, en terrestrisk økolog ved James Cook University i Cairns, Australien, arbejdet sammen med kolleger fra CSIRO Oceans and Atmosphere i Canberra og Université de Lorraine i Frankrig for at måle styrken af ​​den terrestriske biosfæres reaktion på stigende CO2 ₂ .

De fokuserede på fotosyntese - den proces, hvor planter fanger energi fra solen og bruger den til at syntetisere kulhydrater fra CO ₂ og vand - og undersøgt jordbaseret brutto primær produktivitet (GPP), et mål for global fotosyntese.

Deres modellering og analyse viste, at siden begyndelsen af ​​den industrielle æra, fotosyntesen er steget i næsten konstant proportion med stigningen i atmosfærisk CO ₂ .

"Vi forventede, at de to ville hænge sammen, siden CO ₂ stimulerer fotosyntesen, men i betragtning af kompleksiteten af ​​plante- og miljøinteraktioner var vi imponerede over, hvor tæt de har holdt trit, " sagde lektor Cernusak.

"Vi kan sige, at planterne arbejder hårdt - responsen er i den højeste ende af det forventede interval."

Forskerne brugte en kombination af eksisterende analyser og ny modellering, sideløbende med laboratorieundersøgelser, at undersøge, hvordan øget CO ₂ påvirker fotosyntesen, fra individuelle blade op til en global skala.

"Dette er et vigtigt skridt fremad i den lange og komplekse opgave med at måle, hvordan terrestrisk vegetation vil reagere på klimaændringer på længere sigt, " sagde lektor Cernusak.

Mens øget CO ₂ har muliggjort en stigning i fotosyntesen og det globale bladareal, forskerne advarer om, at yderligere klimaændringer - med stigende hyppighed af begivenheder såsom hedebølger, tørker og storme - har potentialet til at stresse terrestrisk vegetation betydeligt og mindske produktionen.

"Det er også vigtigt at huske, at globale forandringer vil manifestere sig forskelligt i forskellige regioner, " sagde professor Cernusak.

"Vores observationer og modelleringsanalyser tyder på, at i økosystemer på høje breddegrader er det den globale opvarmning, der driver stigningen i bladarealet og vækstsæsonens længde.

"Det er helt anderledes end troperne, hvor vores undersøgelse indikerer, at CO ₂ befrugtning driver væksten i fotosyntesen, mens stigning i temperaturer kan skabe betydelig stress for nogle plantearter."