Diagrammi concettuali del ciclo del carbonio terrestre e dell'azione di elevata [CO2] atmosferica (eCO2). (a) Diagramma semplice di pool e flusso (forme tridimensionali (3D) del ciclo del carbonio terrestre che mostra i pool chiave, flussi, e processi rilevanti per l'ipotesi di fertilizzazione con CO2 come descritto nel riquadro 1. Le frecce bidimensionali (2D) rappresentano influenze positive dirette (solide) o indirette (tratteggiate) (punte di freccia triangolari), o la possibilità di influenze sia positive che negative (circolari) di eCO2. (b) Ricco diagramma concettuale di un ciclo del carbonio su scala paesaggistica e l'influenza di eCO2 che mostra più processi (vedi Sezione II) e i loro interconnessi, natura multiscala. Le frecce piene (3D e 2D) rappresentano flussi di materiale (principalmente carbonio), le frecce tratteggiate rappresentano l'influenza. Abbreviazioni non in Tabella 1:Ci/c, interna o cloroplastica [CO2]; AC, carbossilazione fotosintesi limitata; *, fotorespirazione; C :Nfoglia, carbonio fogliare:rapporto azoto; T, traspirazione; LUCCA, cambiamento dell'uso del suolo e della copertura del suolo; CWD, detriti legnosi grossolani. Credito: Nuovo Fitologo (2020). DOI:10.1111/nph.16866
Le conseguenze del clima possono in futuro diventare ancora più grandi di quanto si pensasse, perché la capacità della vegetazione terrestre di assorbire l'anidride carbonica rischia di diminuire. Questa è la conclusione di un ampio studio internazionale con il contributo dell'Università di Umeå. Finora la vegetazione ha smorzato il cambiamento climatico assorbendo una frazione significativa delle emissioni di anidride carbonica, ma è incerto se questo effetto persisterà.
"Le piante hanno bisogno di anidride carbonica per la fotosintesi, ma concentrazioni più elevate di anidride carbonica nell'atmosfera non aumentano necessariamente la crescita delle piante, "dice Jürgen Schleucher, professore all'Università di Umeå.
Nello studio pubblicato sulla rivista scientifica Nuovo Fitologo , un ampio gruppo internazionale di ricercatori ha integrato le conoscenze su come l'aumento dei livelli di anidride carbonica influisca sulle piante. Attualmente, la vegetazione terrestre assorbe circa un terzo delle emissioni umane di anidride carbonica. Il problema è che questo "pozzo di carbonio" è guidato dall'aumento dei livelli di anidride carbonica nell'atmosfera. Ma nonostante questo lavandino, il clima mondiale attualmente segue ancora lo scenario climatico più drammatico descritto dall'International Panel on Climate Change. Senza il pozzo di carbonio terrestre, la crisi climatica sarebbe ancora più drastica di quanto non sia. Ecco perché è così importante stimare come si svilupperà il pozzo di carbonio terrestre.
Il pozzo di carbonio terrestre è stato di circa 11 miliardi di tonnellate di anidride carbonica all'anno, rispetto a emissioni di 35 miliardi di tonnellate. questo è adesso, ma per guardare al futuro, prevedere il pozzo di carbonio nei prossimi decenni, per i nostri pronipoti, gli autori hanno dovuto capire i meccanismi fisiologici del lavandino. Ciò riguarda quale frazione del pozzo di carbonio è dovuta alla fertilizzazione con anidride carbonica della fotosintesi, e se i modelli di fotosintesi descrivono correttamente il suo aumento. E infine bisogna valutare se gli effetti attuali permarranno nei prossimi decenni.
È qui che il gruppo di Jürgen ha contribuito con risultati su come l'aumento dell'anidride carbonica abbia influenzato la fotosintesi per tutto il XX secolo. Quella era una storia poliziesca, dove il gruppo di Jürgen ha dovuto prima sviluppare strumenti per rilevare i cambiamenti nella fisiologia mediante un'analisi chimica speciale delle molecole di zucchero formate nella fotosintesi. Questi strumenti sono stati calibrati in esperimenti in cui la concentrazione di anidride carbonica è stata variata dai livelli passati a quelli futuri. Per testare le risposte nel corso di decenni, i metodi sono stati poi applicati a campioni di erbario decennali e zollette di zucchero storiche.
"È emozionante capire un po' meglio come funziona il sistema Terra, e gratificante contribuire alla ricerca che sostiene gli obiettivi climatici più ambiziosi dell'UE, " dice Jürgen Schleucher.
La pubblicazione conclude che gli attuali modelli per la fotosintesi spiegano solo una parte del pozzo di carbonio terrestre.
"L'assorbimento di carbonio da parte della vegetazione terrestre ci ha finora fatto guadagnare tempo per affrontare la crisi climatica, ma è probabile che questo assorbimento diminuisca in futuro, ad esempio perché l'aumento delle temperature può ridurre la fotosintesi. Saranno quindi necessarie riduzioni delle emissioni ancora maggiori per evitare le peggiori conseguenze, " dice Jürgen Schleucher.
