Štúdie ukazujú, že absolútne všetky kríky, vinič a stromy, ktoré nás obklopujú, hrajú dôležitú úlohu pri absorbovaní prebytočného uhlíka z atmosféry. Ale v určitom okamihu môžu rastliny prijať toľko uhlíka, že ich pomocná ruka v boji proti klimatickým zmenám sa začína zmenšovať. Kedy sa to presne stane? Vedci sa snažia nájsť odpoveď na túto otázku.
Od začiatku priemyselnej revolúcie na začiatku 20. storočia množstvo uhlíka v atmosfére spôsobené ľudskou činnosťou prudko vzrástlo. Pomocou počítačových modelov autori, publikovaní v Trends in Plant Science, zistili, že zároveň sa fotosyntéza zvýšila o 30 %.
„Je to ako lúč svetla na tmavej oblohe,“ hovorí Lukas Chernusak, autor štúdie a ekofyziológ na James Cook University v Austrálii.
Ako sa to určilo?
Chernusak a kolegovia použili údaje z environmentálnych štúdií z roku 2017, ktoré merali karbonylsulfid nachádzajúci sa v ľadových jadrách a vzorkách vzduchu. Okrem oxidu uhličitého rastliny počas svojho prirodzeného uhlíkového cyklu prijímajú karbonylsulfid, ktorý sa často používa na meranie fotosyntézy v globálnom meradle.
„Pozemné rastliny absorbujú asi 29 % našich emisií, ktoré by inak prispeli ku koncentráciám CO2 v atmosfére. Analýza nášho modelu ukázala, že úloha pozemskej fotosyntézy pri riadení tohto procesu sekvestrácie uhlíka je väčšia, ako navrhla väčšina ostatných modelov, “hovorí Chernusak.
Niektorí vedci si však nie sú tak istí používaním karbonylsulfidu ako metódy merania fotosyntézy.
Kerry Sendall je biológ z Georgia Southern University, ktorý študuje, ako rastliny rastú v rôznych scenároch klimatických zmien.
Pretože príjem karbonylsulfidu rastlinami sa môže líšiť v závislosti od množstva svetla, ktoré dostávajú, Sendall hovorí, že výsledky štúdie „môžu byť nadhodnotené“, ale tiež poznamenáva, že väčšina metód na meranie globálnej fotosyntézy má určitý stupeň neistoty.
Zelenšie a hustejšie
Bez ohľadu na to, o koľko sa zvýšila fotosyntéza, vedci sa zhodujú v tom, že prebytok uhlíka pôsobí ako hnojivo pre rastliny a urýchľuje ich rast.
"Existujú dôkazy, že lístie stromov je hustejšie a drevo je hustejšie," hovorí Černušák.
Vedci z Oak Ride National Laboratory tiež poznamenali, že keď sú rastliny vystavené zvýšeným hladinám CO2, zväčšuje sa veľkosť pórov na listoch.
Sendall vo svojich vlastných experimentálnych štúdiách vystavila rastliny dvojnásobnému množstvu oxidu uhličitého, ktoré bežne dostávajú. Za týchto podmienok sa podľa Sendallových pozorovaní zloženie listových pletív zmenilo takým spôsobom, že pre bylinožravce bolo ťažšie ich požierať.
Bod zlomu
Hladina CO2 v atmosfére stúpa a očakáva sa, že rastliny to nakoniec nezvládnu.
„Reakcia zachytávača uhlíka na zvýšenie atmosférického CO2 zostáva doteraz najväčšou neistotou v modelovaní globálneho uhlíkového cyklu a je hlavnou hnacou silou neistoty v prognózach klimatických zmien,“ poznamenáva Oak Ride National Laboratory na svojej webovej stránke.
Najväčší vplyv na uhlíkový cyklus má klčovanie pôdy na pestovanie alebo poľnohospodárstvo a emisie fosílnych palív. Vedci sú si istí, že ak s tým ľudstvo neprestane, bod zlomu je nevyhnutný.
„V atmosfére sa zachytí viac emisií uhlíka, koncentrácia sa rýchlo zvýši a zároveň dôjde k rýchlejšiemu ku klimatickým zmenám,“ hovorí Daniel Way, ekofyziológ na Western University.
Čo môžeme urobiť?
Vedci z University of Illinois a Department of Agriculture experimentujú so spôsobmi, ako geneticky modifikovať rastliny, aby mohli ukladať ešte viac uhlíka. Enzým s názvom rubisco je zodpovedný za zachytávanie CO2 na fotosyntézu a vedci to chcú zefektívniť.
Nedávne skúšky modifikovaných plodín ukázali, že zlepšenie kvality rubisco zvyšuje výnosy o približne 40 %, ale použitie modifikovaného rastlinného enzýmu vo veľkom komerčnom meradle môže trvať viac ako desať rokov. Doteraz sa testy robili len na bežných plodinách, ako je tabak, a nie je jasné, ako rubisco zmení stromy, ktoré sekvestrujú najviac uhlíka.
V septembri 2018 sa environmentálne skupiny stretli v San Franciscu, aby vypracovali plán na ochranu lesov, ktoré sú podľa nich „zabudnutým riešením klimatických zmien“.
"Myslím si, že tvorcovia politík by mali reagovať na naše zistenia uznaním, že pozemská biosféra v súčasnosti funguje ako účinný zachytávač uhlíka," hovorí Černušák. "Prvá vec, ktorú treba urobiť, je prijať okamžité opatrenia na ochranu lesov, aby mohli pokračovať v sekvestrácii uhlíka a okamžite začať pracovať na dekarbonizácii energetického sektora."