การทดลองระยะยาวพบว่ากฎการสังเคราะห์แสงของพืชพลิกกลับอย่างน่าประหลาดใจ
กลุ่มพืชหลักสองกลุ่มได้แสดงให้เห็นถึงการพลิกกลับของโชคชะตาอย่างน่าประหลาดใจเมื่อเผชิญกับระดับคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นในชั้นบรรยากาศ
ระหว่างการทดลองภาคสนาม 20 ปีในมินนิโซตา กลุ่มพืชที่แพร่หลายซึ่งเริ่มเติบโตเร็วขึ้นเมื่อได้รับ CO 2 มากขึ้น หยุดทำเช่นนั้นหลังจาก 12 ปีนักวิจัยรายงานในScience 20 เมษายน ในขณะเดียวกัน CO 2 ที่เพิ่ม ขึ้นได้เริ่มกระตุ้นการเติบโตของพืชกลุ่มน้อยที่มีหญ้าหลายชนิด หากเป็นจริงในที่อื่น switcheroo นี้แสดงให้เห็นว่าในอนาคตพืชส่วนใหญ่ของโลกอาจไม่ดูดซับก๊าซเรือนกระจกมากเท่าที่คาดไว้ก่อนหน้านี้ในขณะที่ทุ่งหญ้าบางแห่งอาจใช้มากขึ้น
Peter Reich นักนิเวศวิทยาระบบนิเวศน์แห่งมหาวิทยาลัยมินนิโซตาในเซนต์ปอลซึ่งเป็นผู้นำการศึกษากล่าวว่า “เราต้องไม่มั่นใจน้อยลงเกี่ยวกับสิ่งที่ระบบนิเวศทางบกจะทำและสิ่งที่เราคาดหวังในอนาคต” ทุกวันนี้ พืชบกขัดคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณหนึ่งในสามที่มนุษย์ปล่อยขึ้นไปในอากาศ “เราต้องเป็นกังวลมากขึ้น” เขากล่าว เกี่ยวกับว่าแนวโน้มนั้นยังดำเนินต่อไปหรือไม่
พืชทั้งสองชนิดในการศึกษานี้ตอบสนองต่อ CO 2ต่างกันเพราะใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงประเภทต่างๆ ประมาณ 97 เปอร์เซ็นต์ของพันธุ์พืช รวมทั้งต้นไม้ทั้งหมด ใช้วิธีการที่เรียกว่า C3 ซึ่งได้ชื่อมาจากโมเลกุลสามคาร์บอนที่มันผลิตขึ้น พืชส่วนใหญ่ที่ใช้วิธีอื่นที่เรียกว่า C4 เป็นหญ้า
กระบวนการทั้งสองในท้ายที่สุดจะเลี้ยงพืชโดยการดึงคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศ แต่พืช C4 ใช้ CO 2อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า ดังนั้นจึงหิวน้อยลง ด้วยเหตุนี้ จึงมีความเชื่อมานานแล้วว่าเมื่อ CO 2เพิ่มขึ้นในอากาศ พืช C3 จะดูดกลืนเข้าไปมากขึ้น และเติบโตเร็วขึ้น ในขณะที่พืช C4 ไม่สนใจ
และนั่นคือสิ่งที่การทดลองกับพืชที่ปลูกในระดับสูงของ CO 2ได้แสดงให้เห็นเสมอมา จนถึงปัจจุบัน เป็นเวลา 20 ปี ที่นักวิทยาศาสตร์ที่ศูนย์อนุรักษ์วิทยาศาสตร์ระบบนิเวศ Cedar Creekในมินนิโซตาได้ปลูกหญ้า C3 และ C4 ใน 88 แปลง โดยสูบ CO 2 ส่วนเกิน ออกเป็นครึ่งหนึ่งเพื่อเพิ่มความเข้มข้น 180 ส่วนต่อล้าน ซึ่งมีจำนวน CO 2มากกว่าในอากาศแวดล้อมในช่วงเริ่มต้นของการทดลองประมาณ 50 เปอร์เซ็นต์ และเป็นสองเท่าของระดับก่อนยุคอุตสาหกรรม
ในช่วง 12 ปีแรก พืชมีเสียงฮัมตามที่คาดไว้
โดยพืช C3 ตอบสนองต่อ CO 2ที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยเพิ่มขึ้น 20 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับพืชที่ปลูกในอากาศแวดล้อม และพืช C4 ส่วนใหญ่ไม่สนใจความแตกต่าง แต่แล้วสิ่งที่ไม่คาดคิดก็เกิดขึ้น: รูปแบบกลับด้าน ในอีกแปดปีข้างหน้า พืช C3 จะเติบโตโดยใช้วัสดุจากพืชน้อยลงโดยเฉลี่ย 2% หากได้รับ CO 2 เพิ่มเติม ในขณะที่พืช C4 เติบโตเพิ่มขึ้น 24%
“ฉันไม่แปลกใจเลยที่การทดลองแบบนี้จะทำให้เกิดสิ่งที่ไม่คาดคิด” นักนิเวศวิทยาป่าไม้ Rich Norby จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Oak Ridge ในรัฐเทนเนสซีกล่าว Norby เป็นผู้นำโครงการอื่นที่ทดสอบการตอบสนองของป่าต่อ CO 2 ที่เพิ่มขึ้น เป็นเวลา 12 ปี และกล่าวว่าผลลัพธ์ใหม่นี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการทดลองระยะยาวดังกล่าว
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Norby กล่าวว่าความอุดมสมบูรณ์ของดินสามารถส่งผลต่อการตอบสนองของพืชต่อ CO 2ในระยะยาว
อันที่จริง ธาตุอาหารในดินอาจเป็นกุญแจสำคัญในการพลิกกลับในมินนิโซตา หากไม่มีไนโตรเจนที่จำเป็น พืชก็ไม่สามารถใช้ประโยชน์จาก CO 2 เพิ่มเติมได้ ไม่ว่าจะมีมากแค่ไหนก็ตาม ในระหว่างการทดลอง ไนโตรเจนมีปริมาณน้อยลงสำหรับพืช C3 แต่มีปริมาณมากขึ้นสำหรับพืช C4 ทีมงานสงสัยว่าความแตกต่างในการย่อยสลายวัสดุจากพืชอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไปในชุมชนจุลินทรีย์ที่แปรรูปไนโตรเจนในดินและทำให้พืชพร้อมใช้
เนื่องจากทุ่งหญ้าครอบคลุมพื้นที่ 30 ถึง 40 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่แผ่นดินโลก Reich กล่าวว่าสิ่งสำคัญคือต้องเรียนรู้วิธีที่พวกเขาสามารถเก็บคาร์บอนในอนาคต หากทุ่งหญ้าทั่วโลกมีพฤติกรรมเหมือนในการทดลอง ทุ่งหญ้า C4 ซึ่งพบได้ในบริเวณที่อบอุ่นและแห้งแล้ง อาจดูดซับ CO 2ได้มากกว่าที่คิด ในขณะที่พืช C3 ที่มีปริมาณมากก็สามารถดูดซับได้น้อยลง สำหรับพืชผลซึ่งสามารถเป็น C3 ได้เหมือนข้าวสาลีหรือ C4 เช่นข้าวโพด อนาคตมีความชัดเจนน้อยกว่าเนื่องจากพื้นที่เพาะปลูกมีการจัดการที่สูงและมักได้รับการปฏิสนธิด้วยไนโตรเจน
จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อหาคำตอบว่าพืชของโลกจะตอบสนองต่อการเพิ่มขึ้นของ CO 2ได้อย่างไรและอย่างไร ในระหว่างนี้ Reich กล่าว “นี่หมายความว่าเราไม่ควรมั่นใจเท่าว่าเราคิดถูกเกี่ยวกับความสามารถของ … ระบบนิเวศในการกอบกู้หนังของเรา”
certamenluysmilan.com miamiinsurancerates.com alliancerecordscopenhagen.com onlinerxpricer.com mylevitraguidepricer.com
