Studije pokazuju da apsolutno svi grmovi, vinova loza i drveće koje nas okružuju imaju važnu ulogu u apsorbiranju viška ugljika iz atmosfere. Ali u jednom trenutku, biljke mogu preuzeti toliko ugljika da njihova pomoć u borbi protiv klimatskih promjena počne opadati. Kada će se to točno dogoditi? Znanstvenici pokušavaju pronaći odgovor na ovo pitanje.
Otkako je početkom 20. stoljeća započela industrijska revolucija, količina ugljika u atmosferi uzrokovana ljudskim aktivnostima naglo je porasla. Koristeći računalne modele, autori, objavljeni u časopisu Trends in Plant Science, otkrili su da se u isto vrijeme fotosinteza povećala za 30%.
"To je poput zrake svjetlosti na tamnom nebu", kaže Lukas Chernusak, autor studije i ekofiziolog sa Sveučilišta James Cook u Australiji.
Kako je utvrđeno?
Chernusak i kolege koristili su podatke iz ekoloških studija iz 2017., u kojima je mjeren karbonil sulfid pronađen u jezgrama leda i uzorcima zraka. Osim ugljičnog dioksida, biljke uzimaju karbonil sulfid tijekom svog prirodnog ciklusa ugljika i to se često koristi za mjerenje fotosinteze na globalnoj razini.
„Kopnene biljke apsorbiraju oko 29% naših emisija, koje bi inače pridonijele koncentracijama CO2 u atmosferi. Analiza našeg modela pokazala je da je uloga zemaljske fotosinteze u pokretanju ovog procesa sekvestracije ugljika veća nego što većina drugih modela sugerira,” kaže Chernusak.
No neki znanstvenici nisu baš sigurni u korištenje karbonil sulfida kao metode mjerenja fotosinteze.
Kerry Sendall je biologinja sa Sveučilišta Georgia Southern koja proučava kako biljke rastu pod različitim scenarijima klimatskih promjena.
Budući da biljke unos karbonil sulfida mogu varirati ovisno o količini svjetlosti koju primaju, Sendall kaže da bi rezultati studije "mogli biti precijenjeni", ali također napominje da većina metoda za mjerenje globalne fotosinteze ima određeni stupanj nesigurnosti.
Zeleniji i deblji
Bez obzira na to koliko se fotosinteza povećala, znanstvenici se slažu da višak ugljika djeluje kao gnojivo za biljke, ubrzavajući njihov rast.
"Postoje dokazi da je lišće drveća postalo gušće i da je drvo gušće", kaže Cernusak.
Znanstvenici iz Nacionalnog laboratorija Oak Ride također su primijetili da kada su biljke izložene povećanim razinama CO2, veličina pora na lišću se povećava.
Sendall je u svojim eksperimentalnim studijama izložila biljke dvostruko većoj količini ugljičnog dioksida koju inače primaju. Pod tim se uvjetima, prema Sendallovim opažanjima, sastav lisnog tkiva promijenio na takav način da je biljojedima postalo teže jesti ih.
Točka preokreta
Razina CO2 u atmosferi raste, a očekuje se da se biljke na kraju neće moći nositi s tim.
“Reakcija ponora ugljika na povećanje atmosferskog CO2 ostaje najveća neizvjesnost u globalnom modeliranju ugljičnog ciklusa do danas, i glavni je pokretač nesigurnosti u projekcijama klimatskih promjena”, primjećuje Nacionalni laboratorij Oak Ride na svojoj web stranici.
Krčenje zemljišta za uzgoj ili poljoprivredu i emisije fosilnih goriva imaju najveći utjecaj na ciklus ugljika. Znanstvenici su sigurni da je prijelomna točka neizbježna, ako čovječanstvo ne prestane s tim.
“Više emisija ugljika bit će zarobljeno u atmosferi, koncentracija će brzo rasti, a istovremeno će se klimatske promjene događati brže”, kaže Daniel Way, ekofiziolog sa Sveučilišta Western.
Što možemo učiniti?
Znanstvenici sa Sveučilišta Illinois i Ministarstva poljoprivrede eksperimentiraju s načinima genetske modifikacije biljaka kako bi mogle pohraniti još više ugljika. Enzim nazvan rubisco odgovoran je za hvatanje CO2 za fotosintezu, a znanstvenici ga žele učiniti učinkovitijim.
Nedavna ispitivanja modificiranih usjeva pokazala su da poboljšanje kvalitete rubisca povećava prinose za oko 40%, ali korištenje modificiranog biljnog enzima u velikim komercijalnim razmjerima može potrajati više od desetljeća. Do sada su testovi rađeni samo na uobičajenim usjevima poput duhana i nije jasno kako će rubisco promijeniti stabla koja izdvajaju najviše ugljika.
U rujnu 2018. grupe za zaštitu okoliša sastale su se u San Franciscu kako bi razvile plan za očuvanje šuma, za koji kažu da je "zaboravljeno rješenje za klimatske promjene".
"Mislim da bi kreatori politike trebali odgovoriti na naša otkrića prepoznavanjem da zemaljska biosfera trenutno funkcionira kao učinkovit ponor ugljika", kaže Cernusak. "Prvo što treba učiniti je poduzeti hitne mjere za zaštitu šuma kako bi mogle nastaviti sa izdvajanjem ugljika i odmah početi raditi na dekarbonizaciji energetskog sektora."