Растения в настоящее время удаляют из воздуха больше CO2, чем 200 лет назад, согласно новой работе Джо Берри из Карнеги под руководством Дж. Эллиота Кэмпбелла из Калифорнийского университета в Мерседе.. Выводы группы, опубликованные в журнале Nature, подтверждают оценки, использованные в моделях Межправительственной группы экспертов по изменению климата.
Растения поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза - серии клеточных реакций, посредством которых они преобразуют солнечную энергию в химическую энергию для пищи. Это исследование Кэмпбелла, Берри и их коллег строит новую историю глобальных изменений фотосинтетической активности.
Точно так же, как растения в настоящих стеклянных теплицах растут быстрее и обильнее при повышенном уровне CO2, растения в естественных экосистемах, как ожидается, будут расти быстрее, поскольку концентрация CO2 в глобальной атмосфере увеличивается. В глобальном масштабе этот эффект может обеспечить некоторую стабильность климатической системы за счет противодействия увеличению антропогенных выбросов CO2
Масштаб этого эффекта в настоящее время обсуждается. Может ли он быть таким же большим в глобальном масштабе, как в небольших тепличных экспериментах? Или другие факторы ограничивают реакцию глобальной системы на увеличение выбросов парниковых газов? Для устранения этой большой неопределенности в прогнозах изменения климата необходимы долгосрочные данные, подобные тем, которые мы имеем для CO2 и температуры.
«Мы сделали здесь что-то новое, - сказал Кэмпбелл.«Надежные измерения фотосинтеза обычно проводятся на уровне листа. Но таким образом вы не можете получить общую картину, и нам нужно знать, что делает Земля в целом и как она реагирует с течением времени».
Команда использовала предыдущую работу, показывающую, что концентрация карбонилсульфида в следовых количествах атмосферы может быть использована для определения уровня глобального фотосинтеза. Они построили историю его концентрации, используя воздух, находящийся в антарктическом льду и снежном покрове на протяжении веков, инфракрасные спектры атмосферы, полученные астрономами с 1970-х годов, и данные сети отбора проб парниковых газов Национального управления океанических и атмосферных исследований, которая начала мониторинг карбонилсульфида в конец 1990-х.
Результаты показывают, что глобальный фотосинтез был стабильным в течение сотен лет до промышленной революции, но затем быстро рос на протяжении всего 20-го века. Недавнее увеличение фотосинтеза коррелирует с увеличением содержания углекислого газа в атмосфере из-за сжигания ископаемого топлива.
«Явление растений, вытягивающих углекислый газ из воздуха, включалось в модели изменения климата в течение многих лет, - объяснила Берри, - но всегда было трудно понять, моделируется ли сила этого эффекта. Наши новые результаты подтверждают, что диапазон моделей, использованных в последней оценке МГЭИК, действительно включал реалистичные оценки чувствительности глобального фотосинтеза к CO2
«Может возникнуть соблазн интерпретировать эти результаты как свидетельство того, что динамика Земли реагирует таким образом, что естественным образом стабилизируется концентрация CO2», - добавил Берри. «Но на самом деле суть в том, что увеличение фотосинтеза было недостаточно большим, чтобы компенсировать сжигание ископаемого топлива. Природные тормоза не справляются со своей задачей. Так что теперь мы должны выяснить, как уменьшить выбросы CO. 2 концентрация в атмосфере.