Utilizarea carbonului de către plante în condițiile încălzirii climatului

În condițiile unui mediu mai cald, plantele pot fixa mai mult dioxid de carbon, utilizând mai eficient carbonul pentru creștere.

Plantele absorb dioxidul de carbon din atmosferă în timpul fotosintezei. O parte din acest carbon este folosit pentru creștere, iar o altă parte este utilizată la respirație, proces prin care plantele degradează zaharurile pentru a obține energie.

Echilibrul dintre eliberarea dioxidului de carbon (CO₂) prin respirație și fixare acestuia prin fotosinteză influențează creșterea plantei. La nivel planetar, acest echilibru afectează echilibrul global al carbonului – cât carbon este stocat în organismele vii comparativ cu carbonul liber din atmosferă. Cu cât fotosinteza este mai intensă raportat la respirație, cu atât este mai mare rata de absorbție a carbonului din atmosferă de către ecosisteme.

Pe măsură ce concentrația de CO₂ din atmosferă crește ca efect al activităților umane, ceea ce duce la încălzirea planetei, echilibrul dintre fotosinteză și respirația se poate modifica la plantele individuale. Într-un nou studiu publicat în revista Proceedings of the National Academy of Sciences, cercetătorii au descoperit că, în condițiile unei clime mai calde, plantele își modifică modul de utilizare a carbonului, în sensul folosirii acestuia mai mult pentru creștere.

Folosind mai mult carbon pentru creștere, plantele fixează mai mult CO₂ din atmosferă și îl depozitează în frunze și tulpină.

Alocarea carbonului

Anterior, oamenii de știință măsuraseră raportul simplu dintre rata fotosintezei și rata respirației la o anumită temperatură, pentru a estima răspunsul din partea plantei. Însă echipa a descoperit un al treilea factor fundamental care influențează acest raport, și anume eficiența de alocare a carbonului.

Noul studiu, condus de cercetători de la Imperial College London și Universitatea din Exeter, permite o mai bună acuratețe pentru a estima răspunsul plantelor față de schimbările climatice.

Acest factor determină ce se întâmplă cu carbonul după ce este preluat din atmosferă – dacă este utilizat pentru creștere sau pentru respirație. Echipa a descoperit că, pe măsură ce temperaturile cresc, plantele pot aloca mai mult carbon pentru creștere, îmbunătățind câștigul net de carbon.

Estimarea răspunsurilor ecosistemelor

Pentru a estima răspunsurile din partea plantelor, cercetătorii au folosit o combinație de modelare matematică și date din experimentele de laborator efectuate pe alge. Ei au studiat diverse specii de plante, atât terestre, cât și acvatice, și au concluzionat că creșterea eficienței alocării carbonului indusă de încălzirea globală este un fenomen general.

„Plantele s-ar putea să fie mai capabile să compenseze efectele negative ale încălzirii globale asupra fixării carbonului decât s-a crezut inițial, atât în ecosistemele terestre, cât și în cele acvatice. Studiul nostru furnizează noi căi de estimare a impactului schimbărilor climatice asupra fixării carbonului de către plantele individuale și, în final, de către ecosistemele ca întreg”, a declarat dr. Samraat Pawar, coautor al studiului.