Hoe planten het zullen doen als het kooldioxidegehalte blijft stijgen, is een lastig probleem en, onderzoekers zeggen, vooral vervelend in de tropen. Sommige aspecten van het overleven van planten kunnen gemakkelijker worden, sommige delen worden moeilijker, en er zullen winnaars en verliezers van soorten zijn. De resulterende verschuivingen in vegetatie zullen de toekomstige richting van klimaatverandering helpen bepalen.

Om de vraag te onderzoeken, een studie onder leiding van de Universiteit van Washington keek naar hoe tropische bossen, die grote hoeveelheden koolstofdioxide absorberen, kan aanpassen als CO ₂ blijft klimmen. Hun resultaten laten zien dat meerdere veranderingen in de bladeren van planten en concurrentie tussen soorten het vermogen van deze ecosystemen om koolstofdioxide uit de atmosfeer te absorberen, kunnen behouden. Het resulterende artikel werd op 16 januari gepubliceerd in het tijdschrift Wereldwijde biogeochemische cycli .

"Onze bevindingen suggereren dat planten met sommige soorten reacties, alsof ze hun bladeren dikker maken, zullen uiteindelijk beter groeien in tropische bossen dan hun concurrenten, " zei senior auteur Abigail Swann, een UW universitair hoofddocent atmosferische wetenschappen en biologie. "Als deze beter groeiende planten vaker voorkomen in het bos, de totale snelheden van water- en koolstofuitwisseling zouden dichter bij wat ze nu zijn kunnen blijven."

Een eerdere studie van de groep van Swann toonde aan dat de bladeren van tropische planten dikker worden als CO ₂ beklimmingen zouden de klimaatverandering verergeren, want dikkere bladeren kunnen ook kleiner zijn. Planten zouden dan minder zonlicht opvangen voor fotosynthese, minder kooldioxide uit de lucht opnemen en minder waterdamp afgeven, allemaal verergeren de verwarming als gevolg van klimaatverandering.

Het nieuwe werk breidt de reikwijdte van deze vraag uit met concurrentie tussen plantensoorten, en de verhouding van koolstof en stikstof in hun bladeren. Hogere koolstofdioxide in de atmosfeer maakt het voor planten een beetje gemakkelijker om te fotosynthetiseren. Maar als stikstof het niet kan bijhouden, de plant wordt minder efficiënt in het produceren van energie.

"Hoewel het wordt waargenomen te gebeuren, het oordeel is nog steeds niet waarom planten juist dikkere bladeren krijgen onder hoge CO ₂ , " zei Swann. De nieuwe modelleringsstudie suggereert een verklaring:"Dikkere bladeren kunnen de stikstof concentreren, zodat de fotosynthesesnelheid per bladoppervlak hoog is."

De auteurs hebben simulaties uitgevoerd voor Barro Colorado Island, een bebost tropisch eiland in Panama waar het model goed was getest tegen de omstandigheden op de grond. De simulaties omvatten een of twee soorten breedbladige groenblijvende tropische bomen, zoals wilde cashew en Ecuador laurier. De bomen waren geprogrammeerd om verschillende reacties op de hogere koolstofdioxide te hebben en met elkaar te concurreren om ruimte.

Bomen die waren geprogrammeerd om meer koolstof ten opzichte van stikstof in hun bladeren te hebben, werden minder efficiënt in fotosynthese, die hen helpt groeien, en stootte minder waterdamp uit, waardoor bomen koel blijven. Maar boomsoorten waarvan de bladeren ook dikker werden, waren beter in het opnemen van koolstof en het produceren van waterdamp, hen te helpen groot te worden en koel te blijven, en zouden ook hun buren kunnen overtreffen.

"Ons werk suggereert dat door te verschuiven welke planten in het bos groeien, er minder ernstige gevolgen kunnen zijn van een hogere CO ₂ dan andere studies hebben gesuggereerd, Swann zei. "Er is veel dat we nog steeds niet weten over hoe planten reageren op klimaatverandering - dit werk geeft echt een aantal beste schattingen over welke planten het beste zullen groeien in toekomstige tropische bossen die we kunnen testen met meer observaties. "