Деревья с трудом «дышат» по мере потепления климата, выяснили исследователи

Деревья в более теплых и сухих климатических условиях с трудом связывают удерживающий тепло углекислый газ (CO₂). Это означает, что по мере дальнейшего потепления планеты они могут перестать служить решением для компенсации углеродного следа человечества, согласно новому исследованию под руководством ученых из Университета Пенсильвании.

"Мы обнаружили, что деревья в более теплых и засушливых климатах, по сути, кашляют, а не дышат", — сказал Макс Ллойд, доцент-исследователь геонаук и ведущий автор исследования, недавно опубликованного в Proceedings of the National Academy of Sciences. "Они возвращают CO₂ обратно в атмосферу гораздо больше, чем деревья в более прохладных и влажных условиях". Анализ глобального набора данных о тканях деревьев показал, что скорость фотодыхания — процесса выделения CO₂ при стрессе — в теплых климатах может быть в два раза выше, особенно при ограничении воды. Пороговая температура для такой реакции в субтропиках начинается примерно с 20 °C (68 °F) в дневное время.

Результаты усложняют распространенное представление о роли растений в поглощении углерода из атмосферы. По мере потепления климата растения могут стать менее способными извлекать CO₂, что ослабит естественный механизм охлаждения планеты. В настоящее время растения поглощают около 25% антропогенных выбросов CO₂ ежегодно, но эта доля, вероятно, сократится в будущем.

В исследовании ученые впервые использовали изотопный состав метильных групп в древесине как индикатор скорости фотодыхания. Они проанализировали образцы деревьев из разных климатических зон мира, взятые из архива 1930-40-х годов. Этот метод открывает возможности для изучения того, как деревья "дышали" в прошлом и как будут справляться в будущем.

"Растения и климат неразрывно связаны. Самый большой поглотитель CO₂ из нашей атмосферы — это фотосинтезирующие организмы. Это большой регулятор состава атмосферы", — отметил Ллойд. Теперь команда планирует изучить скорость фотодыхания в глубоком прошлом, вплоть до десятков миллионов лет назад, используя окаменелую древесину, чтобы лучше понять климатическое будущее.