Povećanje razine CO2 oplođuje proizvodnju trave C4

Prema novom istraživanju objavljenom u časopisu Nature News, povećanje razine atmosferskog ugljičnog dioksida izravno povećava rast C4 trave. Studija otkriva da povećanje koncentracije CO2 potiče povećanu proizvodnju biomase u divljim C4 travima, osobito u suhim okruženjima. Na temelju metaanalize 70 kontroliranih eksperimenata dodavanja CO2 i 32 godine poljskih promatranja iz južne Afrike, znanstvenici su otkrili da C4 trave, dominantne biljke u tropskim i subtropskim savanama, znatno reagiraju na povišene razine CO2.

Ovaj nalaz dovodi u pitanje prethodne pretpostavke da su C4 trave relativno neosjetljive na promjene u atmosferskom CO2. Studija naglašava fiziološke mehanizme koji stoje iza ovog odgovora. U eksperimentalnim uvjetima, C4 trave pokazuju smanjenu stomatalnu provodljivost pod višim razinama CO2, što ograničava gubitak vode dok omogućuje apsorpciju više ugljika.

Simulacije koje koriste model zemljišta zajednice dodatno sugeriraju da bi ti pozitivni učinci mogli trajati ili čak intenzivirati u budućim klimatskim scenarijima, pod pretpostavkom daljnjeg porasta atmosferskog CO2. Implikacije se protežu izvan lokalnih ekosustava. C4 trave čine oko 30% globalne kopnene neto primarne proizvodnje, što ih čini kritičnom komponentom Zemljinog ciklusa ugljika. Njihov pojačan rast mogao bi utjecati na regionalno skladištenje ugljika, potencijalno mijenjajući ravnotežu između zadržavanja i oslobađanja ugljika. Međutim, studija priznaje neizvjesnost u vezi s konačnom sudbinom ovog dodatnog ugljika.

Čimbenici kao što su učestalost požara, biljnica i interakcije s drvenom vegetacijom mogu odrediti zadržava li se dodatni ugljik u ekosustavu ili se oslobađa natrag u atmosferu.

Iako je dugoročno praćenje u tropskim šumama počelo popunjavati neke od tih praznina u znanju, slični napori u savanama bili su ograničeni.

Ovaj mehanizam obično smanjuje opseg u kojem biljke C4 imaju koristi od porasta razine CO2 u usporedbi s biljkama C3. Međutim, kod divljih C4 trava, učinkovitost ovog sustava čini se da je niža, omogućujući primjetne učinke gnojenja CO2. Nasuprot tome, kultivirani C4 usjevi, koji su selektivno uzgajani za visok prinos, često pokazuju smanjene odgovore jer njihova optimizirana fiziologija negira prednosti koncentracije CO2. Ova razlika sugerira da divlje C4 trave mogu zadržati veću osjetljivost na promjene u okolišu, nudeći uvid u to kako bi se prirodni sustavi mogli prilagoditi tekućim klimatskim promjenama.

Kako istraživači usavršavaju modele odgovora ekosustava na klimatske promjene, sve više dokaza o poboljšanjima produktivnosti trave C4 vođenim CO2 dodaje još jedan sloj složenosti predviđanjima o globalnom ciklusu ugljika.