Undersøgelser viser, at absolut alle de buske, vinstokke og træer, der omgiver os, spiller en vigtig rolle i at absorbere overskydende kulstof fra atmosfæren. Men på et tidspunkt kan planter påtage sig så meget kulstof, at deres hjælpende hånd til at bekæmpe klimaændringer begynder at svinde ind. Hvornår præcist vil dette ske? Forskere forsøger at finde et svar på dette spørgsmål.
Lige siden den industrielle revolution begyndte i det tidlige 20. århundrede, er mængden af kulstof i atmosfæren forårsaget af menneskelige aktiviteter steget i vejret. Ved hjælp af computermodeller fandt forfatterne, offentliggjort i Trends in Plant Science, at fotosyntesen samtidig steg med 30 %.
"Det er som en lysstråle på en mørk himmel," siger Lukas Chernusak, studieforfatter og økofysiolog ved James Cook University i Australien.
Hvordan blev det bestemt?
Chernusak og kolleger brugte data fra miljøundersøgelser fra 2017, som målte carbonylsulfid fundet i iskerner og luftprøver. Ud over kuldioxid optager planter carbonylsulfid under deres naturlige kulstofkredsløb, og dette bruges ofte til at måle fotosyntese på globalt plan.
”Landanlæg absorberer omkring 29 % af vores udledninger, som ellers ville bidrage til atmosfæriske CO2-koncentrationer. Analyse af vores model viste, at terrestrisk fotosynteses rolle i at drive denne proces med kulstofbinding er større end de fleste andre modeller har foreslået,” siger Chernusak.
Men nogle videnskabsmænd er ikke så sikre på at bruge carbonylsulfid som en metode til at måle fotosyntese.
Kerry Sendall er biolog ved Georgia Southern University, der studerer, hvordan planter vokser under forskellige klimaændringsscenarier.
Fordi planters carbonylsulfidoptagelse kan variere afhængigt af mængden af lys, de modtager, siger Sendall, at resultaterne af undersøgelsen "kan være overvurderet", men hun bemærker også, at de fleste metoder til at måle global fotosyntese har en vis grad af usikkerhed.
Grønnere og tykkere
Uanset hvor meget fotosyntesen er steget, er forskerne enige om, at det overskydende kulstof fungerer som gødning for planter og fremskynder deres vækst.
"Der er tegn på, at træernes løv er blevet tættere, og træet er tættere," siger Cernusak.
Forskere fra Oak Ride National Laboratory bemærkede også, at når planter udsættes for øgede niveauer af CO2, øges porestørrelsen på bladene.
Sendall udsatte i sine egne eksperimentelle undersøgelser planter for dobbelt så meget kuldioxid, som de normalt modtager. Under disse forhold ændrede sammensætningen af bladvæv sig ifølge Sendalls observationer på en sådan måde, at det blev sværere for planteædere at spise dem.
Vippepunktet
Niveauet af CO2 i atmosfæren er stigende, og det forventes, at planterne på sigt ikke vil kunne klare det.
"Reaktionen fra et kulstofdræn på en stigning i atmosfærisk CO2 er fortsat den største usikkerhed i global kulstofcyklusmodellering til dato, og det er en væsentlig drivkraft for usikkerhed i klimaforandringer," bemærker Oak Ride National Laboratory på sin hjemmeside.
Jordrydning til dyrkning eller landbrug og emissioner af fossile brændstoffer har den største indvirkning på kulstofkredsløbet. Forskere er sikre på, at hvis menneskeheden ikke holder op med at gøre dette, er et vendepunkt uundgåeligt.
"Flere kulstofemissioner vil blive fanget i atmosfæren, koncentrationen vil stige hurtigt, og samtidig vil klimaændringerne ske hurtigere," siger Daniel Way, en økofysiolog ved Western University.
Hvad vi kan gøre?
Forskere ved University of Illinois og Department of Agriculture eksperimenterer med måder at genmodificere planter på, så de kan lagre endnu mere kulstof. Et enzym kaldet rubisco er ansvarlig for at opfange CO2 til fotosyntese, og forskere ønsker at gøre det mere effektivt.
Nylige forsøg med modificerede afgrøder har vist, at opgradering af kvaliteten af rubisco øger udbyttet med omkring 40 %, men at bruge det modificerede planteenzym i stor kommerciel skala kan tage mere end et årti. Hidtil er der kun blevet testet på almindelige afgrøder som tobak, og det er ikke klart, hvordan rubisco vil ændre de træer, der binder mest kulstof.
I september 2018 mødtes miljøgrupper i San Francisco for at udvikle en plan for at bevare skove, som de siger er "den glemte løsning på klimaændringer."
"Jeg tror, at politiske beslutningstagere bør reagere på vores resultater ved at erkende, at den terrestriske biosfære i øjeblikket fungerer som en effektiv kulstofdræn," siger Cernusak. "Den første ting at gøre er at tage øjeblikkelig handling for at beskytte skovene, så de kan fortsætte med at binde kulstof og begynde at arbejde med det samme for at dekarbonisere energisektoren."