Исследование повышает оценки поглощения CO₂ растениями

Растения могут ограничивать влияние наших выбросов CO₂ даже сильнее, чем предполагалось ранее, как показывает новаторский эксперимент. Это первое исследование, в котором была предпринята попытка создать упрощенную самодостаточную реплику наземного углеродного цикла Земли, используя почву и растения в герметичных контейнерах. При повышении температуры и уровня CO₂ растения продолжали поглощать дополнительный газ дольше, чем предсказывали компьютерные модели и предыдущие эксперименты.

Фактически, они поглотили 62% дополнительного CO₂ и не позволили температуре повыситься более чем на 2.3°C. На тот момент концентрация газа все еще была ниже 500 частей на миллион (ppm). Без возросшей активности растений она составила бы 760 ppm, что подразумевает потепление примерно на 4.4°C. Это не решение проблемы изменения климата, так как растения не смогут поддерживать такой темп вечно, а эксперимент не учитывал изменения доступности воды и питательных веществ, которые также являются следствием изменения климата и почти наверняка ограничат рост растений во многих регионах. Однако исследование предполагает, что растения могут быть более способны адаптироваться к меняющимся условиям, чем мы думали, и даст более точное представление о последствиях изменения климата.

«Сценарии, которые мы использовали, были очень оптимистичными с точки зрения будущих антропогенных выбросов CO₂, поэтому серьезные опасения по поводу изменения климата остаются», — говорит ведущий автор статьи доктор Алекс Милку из Имперского колледжа Лондона. — «Но похоже, что растения могут поглощать больше CO₂, чем предсказывали предыдущие эксперименты и модели». В настоящее время ученые оценивают, что наземные растения поглощают около четверти наших выбросов CO₂.

Предыдущие исследования пытались ответить на вопрос о балансе поглощения, используя компьютерные модели или меняя лишь одну переменную за раз. Авторы этого исследования решили смоделировать сложность системы, создав закрытую герметичную систему, работающую как упрощенная версия всего наземного углеродного цикла. «Наши экспериментальные данные полностью логичны, но предполагают, что способность Земли смягчать последствия роста углекислого газа может быть больше, чем подразумевают компьютерные модели», — говорит соавтор профессор Фил Инесон из Йоркского университета.

Растения в почве, богатой микробами, помещали в герметичные пластиковые камеры на три месяца. В одной группе условия не менялись, в другой повышали только CO₂, а в третьей — и CO₂, и температуру (согласно прогнозам климатической модели). Растения из последней категории не только поглощали дополнительный углерод от почвенных микробов, но и значительную часть добавленного в атмосферу камер CO₂, ограничивая рост температуры. Однако они не вернули уровни CO₂ или температуру к исходным значениям.

Исследование, финансируемое NERC и опубликованное в Nature Climate Change, было проведено учеными из Имперского колледжа Лондона и университетов Ньюкасла, Рединга, Стирлинга и Йорка на объекте Ecotron NERC в Имперском колледже. Команда провела ограниченные испытания усовершенствованного эксперимента с водным компонентом, имитирующим роль океанов, и планирует более масштабные и длительные испытания с разнообразными растительными сообществами.