Voor de meeste planten geldt kooldioxide werkt als een steroïde:hoe meer ze kunnen opnemen, hoe groter ze worden. Maar in een nieuwe studie die op 25 september werd gepubliceerd, wetenschappers met het Smithsonian ontdekten dat er iets vreemds gebeurde in moerassen. Bij hogere niveaus van kooldioxide, in plaats van grotere stelen te produceren, moerasplanten produceerden meer stengels die merkbaar kleiner waren.

"Ik denk niet dat iemand dit had verwacht, " zei Meng Lu, hoofdauteur van de nieuwe studie in Natuur Klimaatverandering . Voor jaren, wetenschappers wisten dat kooldioxide de totale biomassa van moerasplanten opstapelde, dus het leek logisch om te denken dat individuele planten ook groter werden.

"Iedereen dacht, Oke, [planten] toegenomen, biomassa toegenomen, dus de hoogte, breedte, alles zou moeten toenemen. Maar dat is niet het geval in een moeras, " hij zei.

lu, een onderzoeksprofessor aan de Chinese Yunnan University, deed de ontdekking terwijl een postdoc bij het Smithsonian Environmental Research Center (SERC) in Maryland. Hij werkte aan een getijdenmoeras genaamd de "Global Change Research Wetland, " de thuisbasis van een van de langstlopende veldexperimenten over klimaatverandering in de wereld. In experimentele kamers, Smithsoniaanse wetenschappers brengen al meer dan 30 jaar kooldioxide omhoog. Ze volgen hoe moerasplanten groeien in een wereld met een koolstofdioxidegehalte dat bijna twee keer zo hoog is als nu - niveaus die we tegen het einde van de eeuw konden zien.

Elk jaar, wetenschappers hebben de planten in de kamers geoogst en hun totale biomassa gemeten, stengels, wortels en andere belangrijke eigenschappen. Dat gaf Lu drie decennia aan gegevens om te verkennen. Na het kraken van de cijfers, realiseerde hij zich dat in de kamers met een hoog koolstofdioxidegehalte, de biomassa van alle moeraszeggen steeg met 20%. Rijkere kooldioxide spoorde de moeraszegge aan om meer stengels in dikkere clusters te laten groeien. Maar verrassend genoeg de individuele stengels waren 16% gekrompen.

De stengels krimpen door een ander ingrediënt dat planten nodig hebben om te groeien:stikstof.

"Als we meer koolstof krijgen, we hebben meer stikstof nodig om de planten te voeden, " zei Lu. Volgens Lu, koolstofdioxide en stikstof zijn als voedsel voor planten. Als kooldioxide hun suiker levert, stikstof levert hun eiwit. Zonder stikstof, de extra injecties van kooldioxide zullen de planten er niet toe aanzetten om grotere stengels te laten groeien. In plaats daarvan, de planten zullen hun wortels verder onder de grond verspreiden, proberen meer stikstof uit de bodem te halen. En omdat de meeste moerasplanten "klonaal" zijn (ze kunnen zich voortplanten door kopieën van zichzelf te maken), ze sturen van nature meer stengels bovengronds naarmate hun wortels zich verspreiden. Dit betekent meer planten in plaats van grotere.

Dat is precies wat wetenschappers zagen gebeuren in kamers waar ze alleen kooldioxide verhoogden. Echter, in kamers waar ze zowel kooldioxide als stikstof ophaalden, het "krimpende stengels" effect verdween. Planten waren in staat om meer stengels te laten groeien en die stengels groter te maken, dankzij de extra stikstof.

"We wisten dat het geven van meer stikstof aan planten de groei van scheuten bevordert boven wortelgroei, en omgekeerd voor kooldioxide, maar we hebben er nooit bij stilgestaan ​​wat dit betekent voor de aantallen en maten van planten, " zei Pat Meganigal, een co-auteur en SERC senior wetenschapper die toezicht houdt op de Global Change Research Wetland. "We denken dat krimpende stengels kunnen voorkomen in veel andere ecosystemen met klonale planten."

Dit kan goed nieuws zijn voor het moeras en voor de omwonenden. Het hebben van een dikkere muur van stengels - zelfs kortere - versterkt de verdedigingskracht van het moeras. Een dicht moeras is goed in het absorberen van energie van orkanen en stormen. Dichtere wortels, een ander neveneffect van de hoge kooldioxide, kan nog een pluspunt zijn. Wortels stellen een moeras in staat om grond op te bouwen. Wanneer een moeras grond opbouwt, zijn hele hoogte gaat omhoog, waardoor het een kans krijgt om de zeespiegelstijging te overtreffen.

"Versnelde zeespiegelstijging is een bedreiging voor moerassen wereldwijd, "Zei Megonigal. "De mogelijkheid dat moerassen tegelijkertijd meer sediment kunnen vasthouden, is reden voor een beetje optimisme."