Gli attuali modelli di cambiamento climatico potrebbero sovrastimare la quantità di anidride carbonica che le piante possono assorbire dall'atmosfera.

Grazie alla ricerca molecolare sulla fotosintesi svolta presso il MSU-DOE Plant Research Laboratory (PRL), scienziati atmosferici non MSU hanno preso in considerazione una limitazione fotosintetica meno conosciuta nei loro modelli.

Il risultato:i modelli suggeriscono che le concentrazioni di anidride carbonica atmosferica potrebbero aumentare più rapidamente di quanto previsto in precedenza.

La fotosintesi supporta la vita sulla Terra. Gli organismi fotosintetici catturano l'anidride carbonica dall'atmosfera e la elaborano attraverso una serie di reazioni note come ciclo di Calvin-Benson.

Nello specifico, il carbonio è usato per fare il trioso fosfato, una molecola che alla fine si trasforma in saccarosio, la valuta energetica che alimenta le piante e la catena alimentare sopra di esse. Il processo è indicato come TPU (utilizzo del trioso fosfato).

Ma c'è un limite alla quantità di carbonio che le piante possono utilizzare.

"Quando la fotosintesi riceve troppa anidride carbonica, non può trasformarlo in zuccheri abbastanza velocemente, "dice Tom Sharkey, Professore Emerito Universitario presso la PRL. "La fotosintesi non può aumentare indefinitamente i suoi livelli di produttività. Raggiunge un tetto, e più anidride carbonica non aiuta. Infatti, le piante a volte assorbono meno anidride carbonica man mano che i livelli aumentano nell'atmosfera".

"Alcuni dei nostri laboratori PRL hanno studiato le basi molecolari di questa limitazione del TPU, " Tom aggiunge. "Gli scienziati dell'atmosfera si sono rivolti al mio laboratorio per considerare adeguatamente tale limitazione nel loro modello. Di conseguenza, abbiamo visto un rapido aumento del tasso di anidride carbonica nel modello".

Per esempio, quando i ricercatori hanno ipotizzato che la limitazione del TPU fosse raddoppiata, limitando ulteriormente la fotosintesi, i modelli hanno mostrato che 9 gigatonnellate di carbonio rimarrebbero nell'atmosfera entro il 2100, invece di entrare nelle piante.

"La prognosi è più allarmante di quanto pensassimo in precedenza. Dobbiamo comprendere meglio la limitazione del TPU, perché è influenzato da molti fattori. Finora, sappiamo che la limitazione è peggiore a livelli di luce elevati, quando le temperature sono più fredde, e ad alti livelli di anidride carbonica, "dice Tom.

"La conclusione è che la capacità delle piante di aiutarci a controllare i livelli di anidride carbonica nell'atmosfera è più debole di quanto pensassimo".

Lo studio è pubblicato sulla rivista Lettere di ricerca ambientale .