Studies toon dat absoluut al die struike, wingerde en bome wat ons omring 'n belangrike rol speel in die opname van oortollige koolstof uit die atmosfeer. Maar op 'n stadium kan plante soveel koolstof opneem dat hul helpende hand in die stryd teen klimaatsverandering begin afneem. Wanneer presies sal dit gebeur? Wetenskaplikes probeer om 'n antwoord op hierdie vraag te vind.
Vandat die Industriële Revolusie in die vroeë 20ste eeu begin het, het die hoeveelheid koolstof in die atmosfeer wat deur menslike aktiwiteite veroorsaak word, die hoogte ingeskiet. Met behulp van rekenaarmodelle het die skrywers, gepubliseer in Trends in Plant Science, bevind dat fotosintese terselfdertyd met 30% toegeneem het.
"Dit is soos 'n ligstraal in 'n donker lug," sê Lukas Chernusak, studieskrywer en ekofisioloog aan die James Cook Universiteit in Australië.
Hoe is dit bepaal?
Chernusak en kollegas het data van omgewingstudies van 2017 gebruik, wat karbonielsulfied gemeet het wat in yskerne en lugmonsters gevind is. Benewens koolstofdioksied neem plante karbonielsulfied op tydens hul natuurlike koolstofsiklus en dit word dikwels gebruik om fotosintese op 'n globale skaal te meet.
“Landplante absorbeer sowat 29% van ons emissies, wat andersins tot atmosferiese CO2-konsentrasies sou bydra. Ontleding van ons model het getoon dat die rol van aardse fotosintese in die dryf van hierdie proses van koolstofsekwestrasie groter is as wat die meeste ander modelle voorgestel het,” sê Chernusak.
Maar sommige wetenskaplikes is nie so seker oor die gebruik van karbonielsulfied as 'n metode om fotosintese te meet nie.
Kerry Sendall is 'n bioloog by Georgia Southern University wat bestudeer hoe plante groei onder verskillende klimaatsveranderingscenario's.
Omdat die opname van karbonielsulfied deur plante kan wissel na gelang van die hoeveelheid lig wat hulle ontvang, sê Sendall die resultate van die studie "kan oorskat word", maar sy merk ook op dat die meeste metodes om globale fotosintese te meet 'n mate van onsekerheid het.
Groener en dikker
Ongeag hoeveel fotosintese toegeneem het, is wetenskaplikes dit eens dat die oortollige koolstof as kunsmis vir plante dien, wat hul groei versnel.
"Daar is bewyse dat die blare van die bome digter geword het en die hout digter is," sê Cernusak.
Wetenskaplikes van die Oak Ride National Laboratory het ook opgemerk dat wanneer plante aan verhoogde vlakke van CO2 blootgestel word, die porieëgrootte op die blare toeneem.
Sendall het in haar eie eksperimentele studies plante blootgestel aan twee keer die hoeveelheid koolstofdioksied wat hulle normaalweg ontvang. Onder hierdie toestande het die samestelling van blaarweefsels volgens Sendall se waarnemings so verander dat dit vir herbivore moeiliker geword het om dit te eet.
Die kantelpunt
Die vlak van CO2 in die atmosfeer styg, en daar word verwag dat die plante dit uiteindelik nie sal kan hanteer nie.
"Die reaksie van 'n koolstofsink op 'n toename in atmosferiese CO2 bly die grootste onsekerheid in globale koolstofsiklusmodellering tot dusver, en dit is 'n groot drywer van onsekerheid in klimaatsveranderingprojeksies," merk die Oak Ride National Laboratory op sy webwerf op.
Grondopruiming vir verbouing of landbou en fossielbrandstofvrystellings het die grootste impak op die koolstofsiklus. Wetenskaplikes is seker dat as die mensdom nie ophou om dit te doen nie, 'n kantelpunt onvermydelik is.
"Meer koolstofvrystellings sal in die atmosfeer vasgevang word, die konsentrasie sal vinnig toeneem, en terselfdertyd sal klimaatsverandering vinniger plaasvind," sê Daniel Way, 'n ekofisioloog aan die Wes-Universiteit.
Wat ons kan doen?
Wetenskaplikes aan die Universiteit van Illinois en die Departement van Landbou eksperimenteer met maniere om plante geneties te verander sodat hulle selfs meer koolstof kan berg. ’n Ensiem genaamd rubisco is verantwoordelik vir die vaslegging van CO2 vir fotosintese, en wetenskaplikes wil dit doeltreffender maak.
Onlangse proewe van gemodifiseerde gewasse het getoon dat die opgradering van die kwaliteit van rubisco opbrengste met sowat 40% verhoog, maar die gebruik van die gemodifiseerde plantensiem op groot kommersiële skaal kan meer as 'n dekade neem. Tot dusver is toetse net op gewone gewasse soos tabak gedoen, en dit is nie duidelik hoe rubisco die bome sal verander wat die meeste koolstof vaslê nie.
In September 2018 het omgewingsgroepe in San Francisco vergader om 'n plan te ontwikkel om woude te bewaar, wat volgens hulle "die vergete oplossing vir klimaatsverandering" is.
"Ek dink beleidmakers moet op ons bevindings reageer deur te erken dat die aardse biosfeer tans as 'n doeltreffende koolstofsink funksioneer," sê Cernusak. "Die eerste ding om te doen is om onmiddellik op te tree om woude te beskerm sodat hulle kan voortgaan om koolstof te sekwestreer en dadelik te begin werk om die energiesektor te ontkoolstof."