Højt kuldioxid kan skabe krympende stilke i marsken

For de fleste planter, kuldioxid virker som et steroid:Jo mere de kan tage ind, jo større de bliver. Men i en ny undersøgelse, der blev offentliggjort den 25. september, forskere med Smithsonian opdagede noget underligt, der sker i marsken. Under højere niveauer af kuldioxid, i stedet for at producere større stilke, marskplanter producerede flere stilke, der var mærkbart mindre.

"Jeg tror ikke, at nogen havde forventet det, "sagde Meng Lu, hovedforfatter til det nye studie i Naturens klimaforandringer . Årevis, videnskabsmænd havde vidst, at kuldioxid fyldte op i den samlede biomasse af marskplanter, så det virkede naturligt at tro, at enkelte planter også blev større.

"Alle tænkte, okay, [planter] steg, biomasse øges, så højden, bredde, alle burde stige. Men det er ikke tilfældet i en marsk, " han sagde.

Lu, en forskningsprofessor ved Kinas Yunnan University, fandt opdagelsen, mens han var postdoc ved Smithsonian Environmental Research Center (SERC) i Maryland. Han arbejdede på en tidevandsmose kaldet "Global Change Research Wetland, "hjemsted for et af de længst kørende feltforsøg om klimaændringer i verden. Inde i eksperimentelle kamre, Smithsonian -forskere har øget kuldioxid i mere end 30 år. De sporer, hvordan marskplanter vokser i en verden med kuldioxidniveauer, der er næsten dobbelt så høje som i dag - niveauer, vi kunne se ved slutningen af ​​århundredet.

Hvert år, forskere har høstet planterne i kamrene og målt deres samlede biomasse, stilke, rødder og andre centrale træk. Det gav Lu tre årtiers data at undersøge. Efter at have knust tallene, han indså, at i kamrene med højt kuldioxid, biomassen for alle marskræerne steg med 20%. Mere kuldioxid ansporede marsken til at vokse flere stængler i tykkere klynger. Men overraskende nok, de enkelte stængler var skrumpet 16%.

Stænglerne krymper på grund af en anden ingrediens, planter skal vokse:nitrogen.

"Hvis vi får mere kulstof, vi har brug for mere nitrogen til at fodre planterne, "Sagde Lu. Ifølge Lu, kuldioxid og nitrogen er som mad til planter. Hvis kuldioxid giver deres sukker, nitrogen leverer deres protein. Uden nitrogen, de ekstra injektioner af kuldioxid vil ikke anspore planterne til at vokse større stængler. I stedet, planterne vil sprede deres rødder længere under jorden, forsøger at trække mere nitrogen fra jorden. Og fordi de fleste marskplanter er "klonale" (de kan reproducere ved at lave kopier af dem selv), de sender naturligvis flere stængler op over jorden, efterhånden som deres rødder spredes. Det betyder flere planter frem for større.

Det er præcis, hvad forskere så ske i kamre, hvor de kun øgede kuldioxid. Imidlertid, i kamre, hvor de hævede både kuldioxid og nitrogen, "krympestængler" -effekten forsvandt. Planter var i stand til at dyrke flere stilke og gøre disse stilke større, takket være det ekstra nitrogen.

"Vi vidste, at at give planter mere nitrogen favoriserer skydevækst frem for rodvækst, og omvendt for kuldioxid, men vi overvejede aldrig, hvad dette betyder for antallet og størrelsen af ​​planter, "sagde Pat Megonigal, en medforfatter og SERC seniorforsker, der fører tilsyn med Global Change Research Wetland. "Vi tror, ​​at krympende stængler kan forekomme i mange andre økosystemer med klonale planter."

Dette kan være gode nyheder for marsken og for mennesker, der bor i nærheden. At have en tykkere mur af stilke - endnu kortere - buffer marskens forsvarskraft op. En tæt marsk er god til at optage energi fra orkaner og storme. Tættere rødder, en anden bivirkning af det høje kuldioxid, kunne være et andet plus. Rødder gør det muligt for en marsk at bygge jord. Når en marsk bygger jord, hele dens højde stiger, giver det en chance for at overgå havniveaustigningen.

"Accelererende stigning i havniveauet er en trussel mod marsken verden over, "Megonigal sagde." Muligheden for at marsk vil være i stand til at fange mere sediment på samme tid, er grunden til en smule optimisme. "