Stygende styging in koolstofdioksiedvlakke plantegroei?

Stygende styging in koolstofdioksiedvlakke plantegroei?
Shutter 

Plante het 'n onwaarskynlike onderwerp geword van politieke debat. Baie projeksies stel voor dat die verbranding van fossielbrandstowwe brandstof en die gevolglike klimaatsverandering dit moeiliker sal maak om genoeg kos vir almal in die komende dekades te laat groei. Maar sommige groepe het gekant om ons uitstoot te beperk eis dit hoër vlakke van koolstofdioksied (CO₂) sal die fotosintese van plante verhoog en sodoende voedselproduksie verhoog.

nuwe navorsing gepubliseer in die wetenskap stel voor dat die voorspelling van die effekte van toenemende CO₂-vlakke op plantegroei eintlik meer ingewikkeld kan wees as wat enigeen verwag het.

Om te verstaan ​​wat die navorsers uitgevind het, benodig 'n bietjie agtergrondinligting oor fotosintese. Dit is die proses wat ligte energie gebruik om die omskakeling van CO₂ in die suikers te laat groei, wat die groei van brandstofaanlegte gee, en uiteindelik die voedsel waarop ons afhanklik is, voorsien. Ongelukkig is fotosintese foutief.

Molekules CO₂ en suurstof is soortgelyke vorms en die sleutelmeganisme wat CO₂ oes, 'n ensiem met die pakkende naam RuBisCO, soms foute 'n suurstofmolekule vir een van CO₂. Dit was nie 'n probleem nie toe RuBisCO eers ontwikkel het. Maar omtrent 30m jaar gelede het CO₂-vlakke in die atmosfeer tot minder as gedaal een derde van wat hulle was. Met minder CO₂ rondom, het plante foutiewelik probeer om suurstofmolekules vaker te oes. Vandag is dit dikwels 'n aansienlike drein op 'n plant se energie en hulpbronne.

Soos dit warmer word, word RuBisCO selfs meer geneig tot foute. Water verdamp ook vinniger en dwing plante om maatreëls te tref om uit te verdroog. Ongelukkig bly die stop van water wat uit hul blare kom, stop met CO₂ om in te kom en, namate RuBisCO van CO₂ verhong word, mors dit meer en meer van die plant se hulpbronne deur eerder suurstof te gebruik. By 25 ° C kan dit 'n kwart van die plant verteer - en die probleem word meer ekstreem soos temperature verder styg.

Maar sommige plante het 'n manier ontwikkel om die probleem te vermy deur CO₂ te pomp na die selle waar die RuBisCO geleë is om fotosintese te turfoiliseer. Dit staan ​​bekend as C4 plante, in teenstelling met normale C3 plante wat dit nie kan doen nie. C4 plante kan baie meer produktief wees, veral onder warm en droë toestande. Hulle het gekom om die Aarde se tropiese graslande te oorheers 5m tot 10m jaar gelede, waarskynlik omdat die wêreld in hierdie tyd droër geword het en hul watergebruik is meer doeltreffend.

Mielies (mielies) en suikerriet is C4-plante, maar die meeste gewasse is nie, hoewel 'n projek wat aanvanklik deur die Wetsontwerp befonds is en die Melinda Gates-stigting probeer om opbrengste in rys te verbeter deur voeg C4 masjien daaraan toe.

Die meeste modelle van hoe plantgroei en gewasopbrengste sal deur die CO₂ geraak word vrygestel deur brandende fossielbrandstowwe brandstof, het aanvaar dat gereelde C3-plante beter kan presteer. Intussen kry die RuBisCO in C4-plante reeds genoeg CO₂, en dus moet verhogings min effek op hulle hê. Dit is ondersteun deur vorige korttermynstudies.

Die nuwe Wetenskaplike papier verslae data van 'n projek wat C3 en C4 plante vir die verlede 20 jaar. Hul bevindinge is verrassend. Soos verwag, het C3-grasse vir die eerste tien jaar onder ekstra CO₂ gegroei, maar hul C4-ekwivalente het nie gedoen nie. In die tweede dekade van die eksperiment het die situasie egter omgekeer, met die C3-plante wat minder biomassa produseer onder hoër vlakke van CO₂ en die C4-plante wat meer produseer.

Dit blyk dat hierdie verwarrende gevolg kan wees, want soos die tyd verbygaan, minder stikstof was beskikbaar groei van plante in die C3-erwe en meer in die C4-erwe bemes. Die effek was dus nie net as gevolg van die plante self nie, maar ook om hul interaksies met die chemie van die grond en sy mikrobes.

Hierdie resultate dui daarop dat die manier waarop veranderinge in CO₂ beïnvloed gevestigde ekosisteme waarskynlik kompleks en moeilik sal wees om te voorspel. Hulle kan dit tipeer, aangesien CO₂ in die atmosfeer toeneem, kan C4 tropiese grasvelde dalk absorbeer meer koolstof as verwag, en woude, wat hoofsaaklik C3 is, mag minder absorbeer. Maar die presiese prentjie sal waarskynlik afhang van plaaslike toestande.

Impak op voedsel

Wat dit beteken vir voedselproduksie kan meer reguit en minder gerieflik wees as by die eerste oogopslag. Hierdie resultate kom uit grasse wat oorleef en groei jaar na jaar. Maar huidige graangewasse is "jaarlikse plante" wat na een seisoen sterf en moet herplant word.

Gevolglik het hulle nie die geleentheid om die grondinteraksies op te bou wat die groei van die C4-plante in die eksperiment gelyk het nie. Ons kan nie verwag dat ons voedselveiligheidsprobleme opgelos sal word deurdat C4-oesopbrengste toeneem as gevolg van CO₂ soos hulle in die eksperiment gedoen het nie. Net so moet die uiteindelike daling in biomassa wat in die C3-erwe gesien word, nie in C3 jaarlikse gewasse plaasvind nie.

Die gesprekMaar, soos ons weet, afval C3-plante baie meer hulpbronne by hoër temperature, dus sal enige toename in fotosintese van stygende CO₂-vlakke waarskynlik wees ten minste gekanselleer by die gevolge van die aardverwarming dit sal veroorsaak. En dit is sonder factoring in veranderinge in reënvalpatrone soos meer gereelde droogtes. Oplossings wat te goed lyk om algemeen te wees, is - en voorlopig blyk dit nog steeds vir die idee dat CO₂ verbeterde oesopbrengste die wêreld sal voed.

Oor die skrywer

Stuart Thompson, Senior Lektor in Plant Biochemie, Universiteit van Westminster

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek. Lees die oorspronklike artikel.

verwante Boeke

InnerSelf Market

Amazon

nuutste video's

Die groot klimaatmigrasie het begin
Die groot klimaatmigrasie het begin
by Hoofdgebruiker
Die klimaatkrisis dwing duisende dwarsoor die wêreld om te vlug namate hul huise toenemend onbewoonbaar word.
Die laaste ystydperk vertel ons waarom ons moet sorg vir 'n 2 ℃ temperatuurverandering
Die laaste ystydperk vertel ons waarom ons moet sorg vir 'n 2 ℃ temperatuurverandering
by Alan N Williams, et al
Die jongste verslag van die Intergouvernementele Paneel vir Klimaatsverandering (IPCC) lui dat sonder 'n aansienlike afname ...
Die aarde het miljarde jare lank blywend gebly - presies hoe gelukkig het ons gehad?
Die aarde het miljarde jare lank blywend gebly - presies hoe gelukkig het ons gehad?
by Toby Tyrrell
Dit het evolusie 3 of 4 miljard jaar geneem om Homo sapiens te produseer. As die klimaat net een keer heeltemal misluk het in daardie ...
Hoe die kartering van die weer van 12,000 XNUMX jaar gelede kan help om toekomstige klimaatsverandering te voorspel
Hoe die kartering van die weer van 12,000 XNUMX jaar gelede kan help om toekomstige klimaatsverandering te voorspel
by Brice Rea
Die einde van die laaste ystydperk, ongeveer 12,000 XNUMX jaar gelede, is gekenmerk deur 'n finale koue fase genaamd die Jonger Dryas ...
Die Kaspiese See sal hierdie eeu met 9 meter of meer val
Die Kaspiese See sal hierdie eeu met 9 meter of meer val
by Frank Wesselingh en Matteo Lattuada
Stel jou voor jy is aan die kus en kyk uit na die see. Voor u lê 100 meter dor sand wat lyk soos 'n ...
Venus was eens meer op aarde, maar klimaatsverandering het dit onbewoonbaar gemaak
Venus was eens meer op aarde, maar klimaatsverandering het dit onbewoonbaar gemaak
by Richard Ernst
Ons kan baie leer oor klimaatsverandering by Venus, ons susterplaneet. Venus het tans 'n oppervlaktemperatuur van ...
Vyf klimaatsgeloof: 'n ongelukskursus in verkeerde inligting oor klimaat
Die vyf ongeloof oor klimaat: 'n ongelukskursus in verkeerde inligting oor klimaat
by John Cook
Hierdie video is 'n ongelukskursus in verkeerde inligting oor klimaat, wat die belangrikste argumente saamvat wat gebruik word om die werklikheid te betwyfel ...
Die Noordpoolgebied is al drie miljoen jaar nie so warm nie en dit beteken groot veranderinge vir die planeet
Die Noordpoolgebied is al drie miljoen jaar nie so warm nie en dit beteken groot veranderinge vir die planeet
by Julie Brigham-Grette en Steve Petsch
Elke jaar krimp die ysbedekking in die Arktiese Oseaan middel September tot 'n laagtepunt. Hierdie jaar meet dit net 1.44 ...

Laaste Artikels

groen energie2 3
Vier groen waterstof geleenthede vir die Midde-Weste
by Christian Tae
Om 'n klimaatkrisis te voorkom, sal die Midde-Weste, soos die res van die land, sy ekonomie ten volle moet ontkoolstof deur ...
ug83qrfw
Groot hindernis vir reaksie op aanvraag moet beëindig word
by John Moore, Op aarde
As federale reguleerders die regte ding doen, kan elektrisiteitskliënte regoor die Midde-Weste binnekort geld verdien terwyl ...
bome om te plant vir klimaat2
Plant hierdie bome om die stadslewe te verbeter
by Mike Williams-Rice
'n Nuwe studie stel lewende eikebome en Amerikaanse wildevye as kampioene onder 17 "superbome" wat sal help om stede ...
noordsee seebodem
Waarom ons seebodemgeologie moet verstaan ​​om die winde te benut
by Natasha Barlow, Medeprofessor van Kwaternêre Omgewingsverandering, Universiteit van Leeds
Vir enige land wat geseën is met maklike toegang tot die vlak en winderige Noordsee, sal aflandige wind die sleutel wees om net ...
3 veldbrandlesse vir bosdorpe terwyl Dixie Fire die historiese Greenville, Kalifornië, vernietig
3 veldbrandlesse vir bosdorpe terwyl Dixie Fire die historiese Greenville, Kalifornië, vernietig
by Bart Johnson, professor in landskapsargitektuur, Universiteit van Oregon
'N Veldbrand wat in warm, droë bergwoude brand, het op 4 Augustus deur die Gold Rush -stad Greenville, Kalifornië, getrek ...
China kan energie- en klimaatdoelwitte bereik wat koolstofkrag beperk
China kan energie- en klimaatdoelwitte bereik wat koolstofkrag beperk
by Alvin Lin
By die Leader's Climate Summit in April het Xi Jinping belowe dat China 'steenkoolkrag streng sal beheer ...
Blou water omring deur dooie wit gras
Kaart volg 30 jaar se uiterste sneeusmelting regoor die VSA
by Mikayla Mace-Arizona
'N Nuwe kaart van uiterste sneeusmeltgebeurtenisse die afgelope 30 jaar verduidelik die prosesse wat vinnige smelting veroorsaak.
'N Vliegtuig laat rooi brandvertrager op 'n bosbrand val terwyl brandbestryders langs 'n pad in die oranje lug opkyk
Die model voorspel 'n veldbrand van 10 jaar, dan geleidelike afname
by Hannah Hickey-U. Washington
'N Kykie na die toekoms op lang termyn van veldbrande voorspel 'n aanvanklike uitbarsting van ongeveer 'n dekade lange veldbrandaktiwiteit, ...

Nuwe Houdings - nuwe moontlikhede

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Kopiereg © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasies. Alle regte voorbehou.