研究によると、私たちを取り囲むすべての低木、つる植物、樹木は、大気から過剰な炭素を吸収する上で重要な役割を果たしています。 しかし、ある時点で、植物は非常に多くの炭素を吸収するため、気候変動との戦いにおける植物の助けが弱まり始めます。 これは正確にいつ起こりますか？ 科学者たちは、この疑問に対する答えを見つけようとしています。
産業革命が 20 世紀初頭に始まって以来、人間の活動によって引き起こされる大気中の炭素の量は急増しています。 Trends in Plant Science に掲載された著者らは、コンピュータ モデルを使用して、同時に光合成が 30% 増加したことを発見しました。
「それは、暗い空に一筋の光が差し込むようなものです」と、オーストラリアのジェームス クック大学の研究著者で生態生理学者であるルーカス チェルヌサックは言います。
それはどのように決定されましたか？
Chernusak と同僚は、2017 年の環境研究のデータを使用しました。これは、氷床コアと大気サンプルに含まれる硫化カルボニルを測定したものです。 二酸化炭素に加えて、植物は自然の炭素循環中に硫化カルボニルを取り込みます。これは、地球規模で光合成を測定するためによく使用されます。
「陸上植物は私たちの排出量の約 29% を吸収しますが、そうでなければ大気中の CO2 濃度に寄与します。 私たちのモデルを分析したところ、この炭素隔離プロセスを推進する上での陸上光合成の役割は、他のほとんどのモデルが示唆していたよりも大きいことが示されました」と Chernusak 氏は言います。
しかし、一部の科学者は、光合成を測定する方法として硫化カルボニルを使用することについて確信が持てません.
Kerry Sendall は、さまざまな気候変動シナリオの下で植物がどのように成長するかを研究しているジョージア サザン大学の生物学者です。
植物による硫化カルボニルの取り込みは、植物が受け取る光の量に応じて変化する可能性があるため、Sendall 氏は、この研究結果は「過大評価されている可能性がある」と述べていますが、全球光合成を測定するほとんどの方法にはある程度の不確実性があることにも言及しています。
より緑に厚く
光合成がどれだけ増加したかに関係なく、科学者たちは、過剰な炭素が植物の肥料として機能し、植物の成長を加速することに同意しています.
「木の葉が密集し、木材が密集しているという証拠があります」とCernusak氏は言います。
オークライド国立研究所の科学者は、植物が高レベルの CO2 にさらされると、葉の気孔のサイズが大きくなることにも注目しました。
Sendall は、彼女自身の実験的研究で、植物を通常の XNUMX 倍の量の二酸化炭素にさらしました。 センドールの観察によると、これらの条件下では、草食動物がそれらを食べるのがより困難になるような方法で葉組織の組成が変化しました。
転換点
大気中の CO2 レベルは上昇しており、最終的には植物がそれに対処できなくなることが予想されます。
「大気中の CO2 の増加に対する炭素吸収源の反応は、これまでの地球規模の炭素循環モデリングにおける最大の不確実性であり、気候変動予測における不確実性の主要な要因です」とオークライド国立研究所はウェブサイトで述べています。
耕作または農業のための開墾と化石燃料の排出は、炭素循環に最も大きな影響を与えます。 科学者たちは、人類がこれをやめなければ、転換点は避けられないと確信しています。
ウェスタン大学の生態生理学者であるダニエル・ウェイ氏は、「より多くの炭素排出が大気中に閉じ込められ、濃度が急速に上昇し、同時に気候変動がより速く起こるでしょう.
можемсделатьさんか？
イリノイ大学と農務省の科学者たちは、植物がさらに多くの炭素を貯蔵できるように遺伝子組み換えを行う方法を実験しています。 rubisco と呼ばれる酵素は、光合成のために CO2 を捕捉する役割を担っており、科学者はそれをより効率的にしたいと考えています。
遺伝子組み換え作物の最近の試験では、ルビスコの品質を向上させると収量が約 40% 増加することが示されていますが、遺伝子組み換えされた植物酵素を大規模な商業規模で使用するには XNUMX 年以上かかる場合があります。 これまでのところ、テストはタバコのような一般的な作物でのみ行われており、ルビスコが最も炭素を隔離する樹木をどのように変えるかは明らかではありません.
2018 年 XNUMX 月、環境保護団体がサンフランシスコで会合を開き、森林を保護する計画を策定しました。彼らは、これが「気候変動に対する忘れられた解決策」であると述べています。
「政策立案者は、現在、陸上生物圏が効率的な炭素吸収源として機能していることを認識して、私たちの調査結果に対応する必要があると思います」とセルヌサックは言います。 「最初にすべきことは、森林を保護するための行動を直ちにとることです。森林が炭素を隔離し続け、エネルギー部門の脱炭素化にすぐに取りかかることができるようにするためです。」