Egy új tanulmány azt mutatja, hogy a növények a vártnál 31%-kal több CO₂-t képesek megkötni. Ez a felfedezés jelentősen javíthatja az éghajlati modelleket és az előrejelzéseket.
A kutatók azt találták, hogy a növények világszerte mintegy 31%-kal több szén-dioxidot (CO₂) szívnak fel, mint azt eredetileg gondolták. Ennek a felfedezésnek messzemenő következményei lehetnek az éghajlatkutatásra és a szénciklus modellezésére. A neves Nature folyóiratban megjelent tanulmány olyan fontos betekintést nyújt, amely segíthet a Föld rendszerszimulációinak javításában. A cél: a jövő éghajlatára vonatkozó előrejelzések pontosítása, valamint a növények természetes CO₂ megkötésének szerepének jobb megértése.
A fotoszintézis szerepe
A növények fotoszintézis révén szívják fel a CO₂-t – ez a folyamat, amelyben a légkörből származó gáz cukorrá alakul, amelyet aztán energiaforrásként használnak fel. Ez a folyamat felelős a szárazföld és a légkör közötti legnagyobb széncseréért. A szakmai világban ezt a folyamatot földi bruttó elsődleges termelésnek (GPP) nevezik. Az a mértékegység, amelyben a GPP-t mérik, petagramm szén/év. Egy petagram egymilliárd tonna szénnek felel meg, ami nagyjából annyi CO₂-t bocsát ki évente, mint 238 millió gázüzemű autó.
Az új modellek forradalmasítják felfogásunkat
A Cornell Egyetem által vezetett nemzetközi kutatócsoport most új modellek és mérések segítségével újraértékelte a globális fotoszintézis teljesítményét. A tudósok becslései szerint a növények évente körülbelül 157 petagramm co2-t nyelnek el. Ez a szám lényegesen magasabb, mint az 1980-as évek óta használt, 120 petagramos korábbi becslés.
Az új eredmények a karbonil-szulfid (OCS) nevű kémiai vegyület vizsgálatán alapulnak. Ezt az anyagot a CO₂-val együtt a növények felszívják, és könnyebben mérhető. Mivel az OCS ugyanazon az útvonalon halad át a levélen, mint a CO₂, a kutatók a fotoszintézis megbízható indikátoraként tudták használni. „A tudósok már régóta dolgoznak azon, hogy megtudjuk, mennyi CO₂-t kötnek le évente a növények” – magyarázza Lianhong Gu, az Oak Ridge National Laboratory (ORNL) fotoszintézis-szakértője.
A mezofil diffúzió jelentősége
Az új becslések kulcstényezője az úgynevezett mezofil diffúzió, amely leírja, hogy a CO₂ és az OCS hogyan jut be a levélsejtekbe. Ez a diffúzió kulcsfontosságú a fotoszintézis hatékonysága szempontjából. E folyamatok megértése annak felméréséhez is fontos, hogy a növények mennyire tudnak reagálni a változó környezeti feltételekre. A tudósok olyan modellt fejlesztettek ki, amely pontosan nyomon követi az OCS mozgását a levelekben. Ez lehetővé tette számukra, hogy minden eddiginél pontosabban mérjék a fotoszintetikus aktivitást. „Ez a munka jelentős előrelépést jelent a növények általi globális szén-dioxid-felvétel megbízható számának meghatározásában” – folytatta Gu.
A trópusi esőerdők, mint döntő tényező
Ami különösen figyelemre méltó, hogy a legnagyobb eltérést a régi és az új becslések között a trópusi esőerdőkben találták. Ezek az erdők, amelyek hatalmas mennyiségű biomasszát tárolnak, sokkal jelentősebb CO₂-elnyelőnek bizonyulnak, mint azt korábban gondolták. A korábbi becslések gyakran műholdadatokon alapultak, amelyek gyakran pontatlanok voltak a felhők vagy a trópusokon tapasztalható egyéb légköri zavarok miatt. Az ezeken a területeken végzett földi mérések megerősítették a magasabb CO₂-felvételt.
Jelentősége a klímaváltozás szempontjából
Ezeknek az új eredményeknek messzemenő kihatásai vannak az éghajlatkutatásra. A növények azon képessége, hogy több CO₂-t képesek elnyelni, mint azt korábban gondolták, fontos változásokhoz vezethet az éghajlati modellekben. Ezek a modellek kulcsfontosságúak a légköri CO₂ jövőbeni növekedésének és a kapcsolódó éghajlati hatásoknak a becsléséhez. Peter Thornton, az ORNL Földrendszer-tudományokkal foglalkozó részlegének vezetője hangsúlyozza: „A globális elsődleges termelésre vonatkozó becsléseink megbízható megfigyelések alapján történő megállapítása kritikus lépés a légkör jövőbeli CO₂-szintjére vonatkozó előrejelzéseink javításában.”
