Если бы вы взяли семя и отправили его в будущее, чтобы посмотреть, как оно отреагирует на изменение климата, насколько реалистичным может быть этот прогноз? В конце концов, семена, которые действительно вырастут в будущем, пройдут через поколения генетических изменений и адаптаций, которых не испытывают эти «путешествующие во времени» семена..
Ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе и Университета Саутгемптона в Соединенном Королевстве изучают этот вопрос в исследовании, опубликованном сегодня в журнале Global Change Biology. Они обнаружили, что специализированные лаборатории под открытым небом больше напоминают то, что происходит в природе, чем считалось ранее.
О ЛИЦЕ
Углекислый газ в атмосфере неуклонно растет со времен промышленной революции и в настоящее время достиг самой высокой концентрации, которую Земля видела за несколько миллионов лет. Ученые исследовали, как растения могут реагировать на будущие изменения климата на открытых объектах под названием Free Air CO2 Enrichment (FACE), где поля сельскохозяйственных культур обдуваются воздухом, содержащим повышенное количество углерода. диоксид.
Авторы исследования сравнили реакцию растений на объектах FACE с реакцией растений в 11 природных источниках с высоким содержанием CO2. Растения в этих источниках выдерживают чрезвычайно высокие концентрации углекислого газа, до 1000 частей на миллион в некоторых районах, в течение многих лет в течение нескольких поколений.
«Результаты довольно неожиданно говорят о том, что да, все те эксперименты, которые мы провели на объектах FACE, дают нам довольно хорошее представление о том, как растения могут реагировать в будущем», - сказал соответствующий автор Гейл. Тейлор, профессор Калифорнийского университета в Дэвисе и заведующий кафедрой наук о растениях.
ГЛОБАЛЬНОЕ ОКРУЖЕНИЕ МОЖЕТ ПРОДОЛЖАТЬСЯ
И как, скорее всего, отреагируют растения? Положительно, сказал Тейлор. Но есть большая оговорка.
Высокие концентрации CO2 как отдельный фактор, как ожидается, приведут к усилению роста растений и дальнейшему глобальному озеленению. Тем не менее, засуха и высокие температуры, которые, как ожидается, увеличатся в будущих климатических прогнозах, могут ограничить этот рост.
«Если растения подвергаются воздействию более высоких температур и засухи, в целом, вероятно, будут негативные последствия, так что это компромисс», - сказал Тейлор. «Но наш анализ дает нам уверенность в том, что растения, скорее всего, будут продолжать положительно реагировать на повышение CO2, если никакие другие климатические факторы не будут ограничивать».
С ростом CO2 ожидается, что урожайность вырастет в северных широтах, но может снизиться ближе к экватору. Ожидается, что в Калифорнии снизится урожайность из-за нехватки воды и высоких температур, в то время как в Великобритании воздействие на урожай будет различным.
Большинство экспериментов FACE были сосредоточены на товарных культурах, таких как соя, кукуруза, пшеница и рис. Специальные культуры, такие как орехи, фрукты и овощи, выращиваемые в Калифорнии, еще не изучались на объектах FACE, но Тейлор надеется изменить это положение.
БУДУЩЕЕ С ВЫСОКИМ УГЛЕВОДОМ?
Хотя исследование не анализировало влияние повышения содержания углекислого газа на качество урожая или питание, оно показало, что некоторые культуры могут иметь более высокое содержание углеводов в будущих условиях.
«Анализ показывает, что можно тестировать новые сорта растений в экспериментах FACE, прежде чем станет критически важным, чтобы они работали в более широком мире», - сказал Тейлор. «Эти «путешествующие во времени» растения, которые движутся вперед и назад на протяжении десятилетий, могут быть чрезвычайно ценными для понимания того, как растения могут реагировать на изменения, прогнозируемые как следствие антропогенного изменения климата».
Дополнительные авторы включают Жасмин Сабан и Марк Чепмен из Университета Саутгемптона.