研究表明，我們周圍的所有灌木、藤蔓和樹木在吸收大氣中多餘的碳方面都發揮著重要作用。 但在某些時候，植物可以吸收如此多的碳，以至於它們在應對氣候變化方面的幫助開始減少。 這究竟會在什麼時候發生？ 科學家們正試圖找到這個問題的答案。
自 20 世紀初工業革命開始以來，人類活動導致的大氣中碳含量猛增。 發表在《植物科學趨勢》上的作者使用計算機模型發現，同時光合作用增加了 30%。
“這就像黑暗天空中的一束光，”澳大利亞詹姆斯庫克大學的研究作者和生態生理學家 Lukas Chernusak 說。
它是如何確定的？
Chernusak 及其同事使用了 2017 年的環境研究數據，這些數據測量了冰芯和空氣樣本中發現的硫化羰。 除二氧化碳外，植物在其自然碳循環過程中也會吸收硫化羰，這通常用於在全球範圍內測量光合作用。
“陸地植物吸收了我們約 29% 的排放物，否則這些排放物會增加大氣中的二氧化碳濃度。 對我們模型的分析表明，陸地光合作用在驅動碳封存過程中的作用比大多數其他模型所暗示的要大，”Chernusak 說。
但一些科學家對使用硫化羰作為測量光合作用的方法不太確定。
Kerry Sendall 是喬治亞南方大學的生物學家，他研究植物在不同氣候變化情景下的生長方式。
由於植物對硫化羰的吸收可能會根據它們接收到的光量而有所不同，Sendall 說這項研究的結果“可能被高估了”，但她也指出，大多數測量全球光合作用的方法都存在一定程度的不確定性。
更綠更厚
不管光合作用增加了多少，科學家們都同意多餘的碳可以作為植物的肥料，加速它們的生長。
“有證據表明樹木的葉子變得更密集，木材也更密集，”Cernusak 說。
橡樹賴德國家實驗室的科學家們還指出，當植物暴露在更高水平的二氧化碳中時，葉子上的孔徑會增加。
森德爾在她自己的實驗研究中，將植物暴露在正常情況下兩倍的二氧化碳中。 根據森德爾的觀察，在這些條件下，葉子組織的組成發生了變化，使得食草動物更難吃掉它們。
引爆點
大氣中的二氧化碳含量正在上升，預計植物最終將無法應對。
“碳匯對大氣二氧化碳增加的反應仍然是迄今為止全球碳循環模型中最大的不確定性，它是氣候變化預測不確定性的主要驅動因素，”橡樹賴德國家實驗室在其網站上指出。
用於耕作或農業的土地清理和化石燃料排放對碳循環的影響最大。 科學家們確信，如果人類不停止這樣做，一個轉折點是不可避免的。
“更多的碳排放將被困在大氣中，濃度將迅速增加，同時氣候變化將發生得更快，”西方大學的生態生理學家 Daniel Way 說。
我們能做什麼？
伊利諾伊大學和農業部的科學家們正在試驗對植物進行基因改造的方法，以便它們能夠儲存更多的碳。 一種名為 rubisco 的酶負責捕獲二氧化碳以進行光合作用，科學家們希望使其更有效。
最近對改良作物的試驗表明，提高 rubisco 的質量可使產量提高約 40%，但在大規模商業規模上使用改良植物酶可能需要十多年的時間。 到目前為止，僅對煙草等常見作物進行了測試，目前尚不清楚 rubisco 將如何改變吸收最多碳的樹木。
2018 年 XNUMX 月，環保組織在舊金山開會，制定了一項保護森林的計劃，他們稱這是“被遺忘的氣候變化解決方案”。
“我認為政策制定者應該通過認識到陸地生物圈目前作為一個有效的碳匯功能來回應我們的發現，”Cernusak 說。 “要做的第一件事是立即採取行動保護森林，這樣他們就可以繼續封存碳，並立即開始努力使能源部門脫碳。”