Zrównoważony rozwój w praktyce: najnowsze odkrycia naukowe o wpływie roślinności na zmiany klimatyczne

Nowe perspektywy w sekwestracji dwutlenku węgla przez roślinność

Roślinność stanowi kluczowy element globalnego systemu klimatycznego, pełniąc funkcję naturalnego pochłaniacza dwutlenku węgla. Najnowsze badania przeprowadzone przez naukowców z Cornell University oraz Oak Ridge National Laboratory wykazały, że rośliny absorbują nawet o 31% więcej CO2 niż dotychczas sądzono. Zrewidowana wartość produkcji pierwotnej brutto wynosi 157 petagramów węgla rocznie, co odpowiada rocznym emisjom setek milionów samochodów. Przełomowe okazało się uwzględnienie w modelach procesu dyfuzji mezofilu, czyli przemieszczania się CO2 wewnątrz tkanek liściowych. Nowoczesne techniki pomiarowe, w tym wykorzystanie siarczku karbonylu, umożliwiły precyzyjniejsze oszacowanie tego procesu.

Dodatkowo, wzrost stężenia CO2 w atmosferze aktywuje tzw. efekt nawożenia dwutlenkiem węgla, skutkujący wzrostem produktywności roślin o 12% w latach 1982-2020. Rośliny, dzięki częściowemu zamykaniu aparatów szparkowych, efektywniej gospodarują wodą, co ma szczególne znaczenie w warunkach coraz częstszych susz.

Ograniczenia adaptacyjne roślin w świetle zmian klimatycznych

Obok pozytywnych aspektów, najnowsze analizy wskazują na istotne ograniczenia adaptacyjne roślinności. Badania dendrochronologiczne prowadzone przez Uniwersytet w Arizonie wykazały, że drzewa, takie jak sosna żółta, nie nadążają z adaptacją do wzrostu temperatur. Dotychczasowe modele, zakładające migrację gatunków do chłodniejszych stref, nie oddają rzeczywistej dynamiki zmian. Dodatkowo, wysokie temperatury nasilają zjawisko fotooddychania, w którym rośliny tracą część związanego CO2, co może obniżyć efektywność pochłaniania dwutlenku węgla nawet o 20%. To zjawisko stanowi poważne wyzwanie dla przyszłości rolnictwa i leśnictwa.

Praktyczne zastosowania i wyzwania dla gospodarki miejskiej i rolnej

W aglomeracjach miejskich roślinność może obniżać temperaturę otoczenia nawet o 5°C, jednak wymaga to starannego doboru gatunków odpornych na deficyt wody. „W obliczu susz kluczowe są nasadzenia odporne na deficyt wody, takie jak perowskia czy lawenda” - podkreśla ekspert portalu ogrodniczego TwojOgrodek.pl. Jednocześnie łagodniejsze zimy sprzyjają rozwojowi szkodników, co wymusza stosowanie zintegrowanych metod ochrony biologicznej.

W sektorze rolnym wzrost stężenia CO2 może zwiększać plony, lecz tylko przy odpowiednim zaopatrzeniu w azot. Brak nawożenia organicznego, takiego jak kompost, ogranicza możliwości wykorzystania efektu nawożenia dwutlenkiem węgla.

Publikacje naukowe - źródła danych:

Lai, J., Kooijmans, L.M.J., Sun, W. et al. Terrestrial photosynthesis inferred from plant carbonyl sulfide uptake. Nature 634, 855–861 (2024).

M.K. Lloyd,R.A. Stein,D.E. Ibarra,R.S. Barclay,S.L. Wing,D.W. Stahle,T.E. Dawson,& D.A. Stolper, Isotopic clumping in wood as a proxy for photorespiration in trees, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 120 (46) e2306736120 (2023).

R. Cho, How Climate Change Will Affect Plants, Columbia Climate School (2022), dostęp online.

D.L. Perret,M.E.K. Evans,& D.F. Sax, A species’ response to spatial climatic variation does not predict its response to climate change, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 121 (1) e2304404120 (2024).

Źródło informacji: TwojOgrodek