Le piante fanno molto lavoro per noi, producendo l'aria che respiriamo, il cibo che mangiamo, e anche alcune delle nostre medicine. Ma quando si tratta di rimuovere l'anidride carbonica nell'atmosfera, potremmo aver sopravvalutato la loro capacità.

La fotosintesi agisce come i polmoni del nostro pianeta:le piante utilizzano luce e anidride carbonica (CO ₂ ) per produrre gli zuccheri di cui hanno bisogno per crescere, rilascio di ossigeno nel processo. Quando CO . atmosferica ₂ le concentrazioni aumentano, come lo sono stati grazie agli umani che bruciano combustibili fossili, si potrebbe pensare che le piante stiano godendo di un buffet di cibo per una crescita illimitata. Ma un nuovo studio pubblicato su Scienza mostra che questo eccesso di ricchezza non è così efficace come si pensava in precedenza.

Dal momento che CO ₂ è la principale fonte di cibo per le piante, livelli crescenti di esso stimolano direttamente il tasso fotosintetico della maggior parte delle piante. Questo aumento della fotosintesi, noto come "CO ₂ effetto di fecondazione, " migliora la crescita di molte specie vegetali della terra, con gli effetti che si vedono più chiaramente nelle colture e nei giovani alberi, e meno nelle foreste mature.

La quantità di CO ₂ utilizzato dalla fotosintesi e immagazzinato nella vegetazione e nel suolo è cresciuto negli ultimi 50 anni, e ora assorbe almeno un quarto delle emissioni umane in un anno medio. Abbiamo ipotizzato che questo beneficio continuerà ad aumentare man mano che la CO ₂ aumentano le concentrazioni, ma i dati raccolti in un periodo di 33 anni ci mostrano che potrebbe non essere vero.

La fecondazione è in declino

Stima della dimensione della CO . globale ₂ -L'effetto di fertilizzazione con precisione non è un compito facile. Dobbiamo capire cosa limita la fotosintesi da una regione all'altra, e ad ogni scala dalle molecole all'interno di una foglia fino a interi ecosistemi.

Il grande team di ricerca dietro il nuovo Scienza studio ha utilizzato una combinazione di dati provenienti da satelliti e osservazioni sul campo e modelli del ciclo del carbonio. Utilizzando questo potente toolkit, hanno scoperto che l'effetto della fertilizzazione è diminuito in gran parte del mondo dal 1982 al 2015, una tendenza che si correla bene con i cambiamenti osservati nelle concentrazioni di nutrienti e nell'acqua disponibile nel suolo.

In molti modi, la combinazione di questi diversi strumenti aiuta a dipingere un quadro più completo di come gli ecosistemi del mondo stanno effettuando la fotosintesi. I ricercatori hanno utilizzato una raccolta di misurazioni a lungo termine da torri di flusso come quella nella foto sotto che monitora continuamente la CO ₂ e l'acqua utilizzata dalle piante e sono disseminate nei biomi della terra e forniscono i migliori mezzi per misurare la fotosintesi su scala dell'ecosistema.

Le torri di flusso sono limitate nel loro intervallo di misurazione (1 km circa), ma i dati raccolti da queste torri aiutano a verificare le stime satellitari di quanta fotosintesi è in corso. Con i satelliti e le torri di flusso che ora forniscono record dagli anni '90 (e anche prima in alcuni casi), gli scienziati sono in grado di valutare le tendenze a lungo termine nella fotosintesi globale. Questi possono quindi essere paragonati ai "modelli" - le simulazioni al computer che prevedono le interazioni pianta-ambiente - come hanno fatto i ricercatori in questo recente studio.

Cosa potrebbero mancare ai modelli?

I ricercatori nell'ultimo studio hanno scoperto che la diminuzione della CO ₂ la fertilizzazione era legata alla disponibilità di nutrienti e acqua, che le simulazioni al computer potrebbero non tenere in considerazione correttamente. Sappiamo che i nutrienti come l'azoto e il fosforo stanno diminuendo) in alcune aree, il che potrebbe non essere considerato. Le piante possono anche acclimatarsi, o cambiare il modo in cui crescono, quando l'ambiente cambia.

Proprio come possiamo spendere meno per la spesa quando il cibo è abbondante, le piante investono meno azoto nella fotosintesi quando vengono coltivate ad alta CO ₂ . Quando questo accade, CO ₂ la fecondazione è meno efficace di prima. Poiché alcune piante hanno una risposta più forte di altre, la risposta può essere difficile da spiegare nelle simulazioni al computer.

Per molti anni, alcune persone hanno ipotizzato che la fertilizzazione del carbonio mitigherà il cambiamento climatico rallentando la velocità con cui la CO ₂ sta aumentando nell'atmosfera. Sebbene l'effetto sia incorporato nei modelli utilizzati per prevedere i climi futuri, l'argomento è stato ampiamente frainteso da coloro che credono che il mondo stia reagendo in modo eccessivo al cambiamento climatico.

Ma se il nuovo studio è giusto, e in effetti abbiamo sopravvalutato la quantità di carbonio che le piante estrarranno dall'atmosfera in futuro, anche le nostre proiezioni climatiche più caute sono state probabilmente ottimistiche.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.