De damp die planten uitstoten wanneer ze ademen, dient om de temperatuur van het landoppervlak te verlagen, net als de tuin water geven op een warme dag. Tot nu, het broeikaseffect is verantwoordelijk voor de stijging van de mondiale temperatuur. Maar een interessante studie heeft aangetoond dat de arctische temperatuur stijgt wanneer het vocht dat vrijkomt door planten wordt verminderd door de toename van koolstofdioxide (CO ₂ ) in de atmosfeer.

Het gezamenlijke onderzoeksteam onder leiding van professor Jong-Seong Kug en promovendus So Won Park van de afdeling Environmental Science and Engineering van POSTECH, en onderzoeker Jin-Soo Kim van de Universiteit van Zürich heeft bevestigd dat de toename van atmosferische CO ₂ concentratie sluit de poriën (huidmondjes) van planten op hoge breedtegraden en vermindert hun transpiratie, die uiteindelijk de opwarming van het noordpoolgebied versnelt. De bevindingen, die werden bestudeerd door middel van simulaties van Earth System Models (ESM), zijn onlangs gepubliceerd in Natuurcommunicatie , een gezaghebbend tijdschrift in de wetenschap.

Planten nemen CO . op ₂ en zuurstof uitstoten door fotosynthese. Tijdens dit proces, de huidmondjes van bladeren gaan open om CO . op te nemen ₂ in de lucht en laat tegelijkertijd vocht vrij.

Echter, wanneer de CO ₂ concentratie stijgt, planten kunnen voldoende CO . opnemen ₂ zonder hun huidmondjes wijd te openen. Als de huidmondjes nauw opengaan, ook de hoeveelheid vrijkomende waterdamp neemt af. Wanneer deze transpiratie van planten afneemt, de landtemperatuur stijgt snel onder broeikasopwarming. Onlangs, een dergelijke afname van transpiratie is aangehaald als een van de redenen voor de toename van hittegolven op het noordelijk halfrond.

Deze reactie van de vegetatie leidt tot de wereldwijde klimaatverandering door de uitwisseling van energie tussen het oppervlak en de atmosfeer te regelen, 'fysiologische forcering' genoemd. Maar tot nu toe, geen enkele studie heeft de effecten van fysiologische forcering op het Arctische klimaatsysteem bevestigd.

Het gezamenlijke onderzoeksteam analyseerde de EMS-simulatie en bevestigde dat de toename van CO ₂ leidt tot stomatale sluiting in landvegetatie waardoor landopwarming, die op zijn beurt op afstand de opwarming van de Noordpool versnelt door atmosferische circulatie en positieve feedback in het proces van aardse systemen.

In aanvulling, een kwantitatieve schatting van het effect van de stomatale sluiting op de Arctische opwarming als gevolg van verhoogde CO ₂ toonde aan dat ongeveer 10% van het broeikaseffect wordt veroorzaakt door deze fysiologische forcering.

Professor Jong Seong Kug, die de opwarming van het noordpoolgebied vanuit verschillende perspectieven heeft bestudeerd, commentaar, "Het stomatale sluitingseffect door de verhoogde CO ₂ niveaus wordt niet volledig meegeteld in de toekomstige klimaatprojectie." "Dit betekent dat de opwarming van het Noordpoolgebied veel sneller kan verlopen dan momenteel voorspeld." Hij waarschuwde ook dat "de toename van CO ₂ de opwarming van de aarde versnelt, niet alleen door het broeikaseffect waarvan we allemaal wisten, maar ook door de fysiologische functie van planten te veranderen."