science >> Wetenschap >  >> Natuur

Voorgestelde voordelen van stijgende koolstofdioxide worden waarschijnlijker veroorzaakt door water

Droger gras. Krediet:Universiteit van West-Sydney

Een van de verwachte voordelen van de stijgende koolstofdioxide in de atmosfeer is dat planten mogelijk minder water gebruiken en een deel van de schadelijke effecten van droogte vermijden. De basis voor dit effect is dat planten de poriën op hun bladeren sluiten die huidmondjes worden genoemd en dat er minder water uit de grond via de plant en in de lucht wordt opgenomen. Door meer koolstofdioxide op te nemen, planten kunnen hun huidmondjes eerder sluiten en daardoor verliezen ze minder water dan anders het geval zou zijn.

Dit proces is uitgebreid getest in koude gematigde ecosystemen zoals de graslanden van de noordelijke Verenigde Staten, waar werd vastgesteld dat verhoogde CO2 een 'waterbesparend effect' produceerde door het verminderde watergebruik van planten, terwijl het de toename van fotosynthese en productiviteit stimuleert.

Echter, er is tot op heden weinig onderzoek gedaan naar dit effect in warme, droge ecosystemen die een groot deel van de wereld in de tropische, subtropische en droge gematigde streken, waaronder het grootste deel van Australië. Dit roept vragen op over hoeveel van de schijnbare voordelen van stijgende CO2 in gematigde ecosystemen kunnen worden toegepast op ecosystemen waar droogte en waterbeperking veel vaker voorkomen. Wetenschappers verwachtten dat de aanwezigheid van extra CO2 in de lucht van zelfs warme en droge ecosystemen zoals Australische graslanden hun droogtebestendigheid zou verbeteren, omdat planten meer CO2 zouden opnemen en hun huidmondjes eerder zouden sluiten.

Het testen van deze theorie op Australische grassoorten heeft aangetoond dat het de aanwezigheid van water is die bepaalt of planten hun huidmondjes meer openen en niet door de extra CO2 in de lucht. Dit is precies het tegenovergestelde van wat wetenschappers verwachtten te vinden op basis van experimenten uit internationaal onderzoek en is een ander voorbeeld van het belang van op maat gemaakte experimenten die specifiek zijn voor de unieke ecosystemen van Australië.

"Dit onderzoek toont aan dat de beschikbaarheid van water in Australië een grote impact heeft op de toename van de fotosynthese van planten, samen met een toename van koolstofdioxide, " volgens hoofdwetenschapper bij EucFACE, Professor David Ellsworth.

"Resultaten van vergelijkbare experimenten in graslanden met een koud gematigd klimaat zijn heel anders in hun reactie op de resultaten hier in Australië. Hier in Australië bij EucFACE, we laten in wezen zien dat er geen waterbesparend effect is door stijgende CO2."

"Momenteel, wereldwijde voorspellingsmodellen voor klimaatverandering zijn gebaseerd op gegevens die aangeven dat graslanden hun fotosynthesesnelheid zullen verhogen onder stijgende CO2, overwegende dat in feite veranderingen in ecosystemen zoals toegenomen groei, toename van de vestiging van houtige zaailingen of vestiging van verschillende soorten planten in het ecosysteem is eerder het gevolg van waterschommelingen en niet van extra CO2."

Eerder onderzoek op basis van satellietbeelden heeft een trend naar 'global greening' aangetoond, toegeschreven aan een toename van CO2 waarvan men dacht dat het planten in staat zou stellen minder water te gebruiken en daardoor groener te blijven.

"Satellietbeelden kunnen ons vertellen wat er in het verleden tot vandaag is gebeurd, " legt professor Ellsworth uit.

"Waar de wereld naar op zoek is en wat EucFACE biedt, is wat er vanaf vandaag en in de toekomst zal gebeuren. Deze resultaten geven aan dat de grote veranderingen in de koolstofopname door CO2 plaatsvinden wanneer er voldoende regenval en vocht is. In Sydney schommelt het klimaat vaak zo vaak van nat naar droog en weer terug dat dit veel meer impact heeft dan in andere meer constant natte of droge regio's.We kunnen in de toekomst verwachten dat de veranderingen in regenval veroorzaakt door stijgende CO2 en het directe effect van CO2 op planten zullen interageren."