A füves puszták növényei jobban képesek hasznosítani az extra szén-dioxidot, mint az erdők

A Minnesota-i kísérleti parcellák kutatói arra a következtetésre jutottak két évtizedes ökológiai kísérletük alapján, hogy a füves puszták növényei egy bizonyos idő elteltével gyorsabban növekednek extra szén-dioxid adagolás mellett.

Ez a megállapítás szembe megy az eddigi eredményekkel, amelyek szerint a növények nem hasznosítják az extra szén-dioxidot.

A kutatás szerint, amelyet a Science tudományos folyóirat közölt a napokban, két csoportra lehet osztani a Föld növényeit aszerint, hogyan válaszolnak a megnövekedett légköri szén-dioxidra. A növények 93 százalékát alkotó – C3 – nak nevezett fajok fotoszintézissel nyerik az energiát: cukrot szintetizálnak CO2-ből és vízből. Elméletben ezeknél a növényeknél az extra CO2-nek  fel kellene gyorsítania az energiatermelést.

A másik csoport – a C4-be tartozó növények – két lépéses folyamatban emelik meg a belső CO2 -szintjüket, még a fotoszintézis előtt. Évtizedekig úgy gondolták a tudósok, hogy a C4-ek nem profitálnak az extra CO2-ből. De ez a kutatás épp az ellenkezőjét állítja.

„Az a fő üzenetünk, hogy nem kell eleve lemondani a C4-ekről, a füves pusztákról” – mondja Dana Blumenthal ökológus, az USA Mezőgazdasági Minisztériumának Fort Collins-i részlegéről.

Mivel a C4 növények úgy alakultak ki az evolúció során, hogy tűrik a forró és száraz éghajlatot, a tudósok már régóta azt jövendölik, hogy el fognak terjedni a klíma melegedésével.

Nos, úgy tűnik, hogy emellett még több CO2-t is képesek kivonni a légkörből.

A kutatók 1997-ben C3 és C4 típusú növényeket ültettek 88 parcellába, Minnesotában. Majd 550 ppm-nek megfelelő szén-dioxiddal látták el a növényeket. Az első 12 évben a C4-ek növekedési aránya nem gyorsult, de a következő nyolc évben »legyőzték« növekedésben a normál közegben lévő társaikat.

Egyelőre nem világos, miért. A tudósok azonban megjegyzik, hogy amint a CO2 szint nőtt, a növények rendelkezésére álló nitrogén mennyisége is megnőtt, márpedig a nitrogén létfontosságú a fotoszintézishez.

Az egyik lehetőség az, hogy a talajmikrobák összetétele megváltozott, emiatt nőtt meg a nitrogénszint.

„Ez nagy meglepetés”- jelentette ki Peter Reich a Minnesota Egyetem ökológusa, a kutatás vezetője.

A tudósok korábban úgy gondolták, hogy az erdők gyorsabban fognak nőni, ha nagyobb szén-doxid koncentrációnak vannak kitéve, de a vizsgálatok nem igazolták. Az erdők növekedése egy időre felgyorsult, de amikor az erdők – C3 növények – felhasználták a korlátozottan rendelkezésre álló tápanyag-forrásokat (például a nitrogént és a foszfort), növekedésük újra lelassult.

Az a tanulság, hogy meg kell ismerni, „hogyan változnak a tápanyag-ciklusok időben, amit nem lehet rövid távú kísérletekkel elintézni”- jegyezte meg Richard Norby ökológus (Oak Ridge National Laboratory).

Forrás: https://www.nature.com/articles/d41586-018-04869-9