Растения неожиданным образом реагируют на повышенное содержание углекислого газа в воздухе, согласно двадцатилетнему исследованию, проведенному учеными из Миннесотского университета и опубликованному в журнале Science. В течение первых 12 лет исследователи обнаружили то, что они ожидали, относительно того, как разные виды трав реагируют на углекислый газ. Однако за последние восемь лет исследования выводы исследователей приняли неожиданный оборот.
Исследователи засеяли 88 участков двумя разными типами трав: травами теплого сезона C4 и травами холодного сезона C3, а также открытыми их к разным уровням углекислого газа, нынешним уровням углекислого газа и повышенным уровням, которые Земля может испытать в конце этого века из-за деятельности человека.
Поскольку растениям для роста необходим углекислый газ, мы ожидали, что травы, имеющие путь фотосинтеза C3, будут больше расти при повышенном уровне CO2, поскольку известно, что эти растения способны увеличивать улавливание CO2 по мере повышения уровня CO2. Мы также ожидали, что рост трав с C4 путь фотосинтеза не будет зависеть от более высоких уровней CO2, потому что эти растения, как правило, менее способны улавливать дополнительный CO 2 по мере повышения уровня CO2», - сказал профессор Миннесотского университета Питер Райх. «Хотя это и оставалось верным в течение первой дюжины лет, эта модель изменилась».
Исследователи обнаружили, что за последние восемь лет исследования виды растений C4 росли больше в среде с повышенным содержанием CO2, чем C. 3 растений. Хотя неясно, почему произошел этот сдвиг, эти выводы могут иметь серьезные последствия.
«Если зрелые пастбища во всем мире будут вести себя так, как в нашем эксперименте, это может иметь долгосрочные последствия для того, как мы думаем о сохранении и восстановлении пастбищ во всем мире», - сказал Райх.«Луга занимают от 30 до 40 процентов территории и играют ключевую роль в поглощении углекислого газа, выделяемого при сжигании ископаемого топлива».
Наряду с влиянием на планирование сохранения и восстановления, эти данные могут быть использованы, чтобы помочь компьютерным моделям лучше предсказать, как растения будут реагировать на изменение концентрации CO2 в атмосфере.
Наши результаты показывают, что прогнозы, сделанные этими моделями, могут быть не совсем правильными, и что мы не должны быть слишком уверены в наших предположениях относительно того, где и в каком количестве наземные экосистемы будут продолжать поглощать дополнительный CO 2 из эфира», - сказал Райх.
Райх, профессор отдела лесных ресурсов Колледжа пищевых, сельскохозяйственных и природных ресурсов (CFANS) и научный сотрудник Института окружающей среды (IonE), был ведущим исследователем в этом исследовании. Среди других исследователей исследования были профессор Сара Хобби и аспирантка Мелисса Пасторе с кафедры экологии, эволюции и поведения Колледжа биологических наук, а также профессор Тали Ли из Висконсинского университета, О-Клэр.