Вчені вперше виміряли те, як багато вуглекислоти поглинають рослини Землі в цілому, і прийшли до висновку, що ефективність фотосинтезу підвищилася на 30% за останні сто років і досягла рекордних значень завдяки глобальному потеплінню, йдеться в статті, опублікованій в журналі Nature.
“Все життя на нашій планеті залежить від того, наскільки ефективно працює фотосинтез у рослин. Спостереження за тим, з якою швидкістю росте флора і як ефективно вона переробляє вуглекислоту, має стати головним завданням людства в майбутньому”, — заявив Елліотт Кемпбелл (Elliott Campbell) з університету Каліфорнії в Мерседе (США).
Перші фотосинтезуючі організми на Землі, синьо-зелені бактерії, з’явилися приблизно 2,4 мільярди років тому, і з тих пір представники флори є домінуючими живими істотами на планеті. Їх поява, як сьогодні вважають вчені, викликала перше масове вимирання життя, однак сьогодні від рослин, планктону і мікробів залежать життя всіх тварин та інших організмів.
Те, як багато вуглекислоти поглинають рослини, почало цікавити вчених після відкриття того, що зростання частки СО2 в атмосфері привело до помітного зростання середньорічних температур. Сьогодні біологи вважають, що рослини вже почали поглинати більше вуглекислого газу по мірі зростання його концентрації у повітрі, проте що саме станеться в майбутньому і як на це відреагує вся флора Землі в цілому, поки ніхто не знає.
Кемпбелл і його колеги зробили перший крок до точної оцінки того, як “легені планети” прореагують на подальше зростання концентрації СО2 у повітрі, придумавши дотепну методику для оцінки того, наскільки ефективно працює фотосинтез на рівні всієї флори в цілому.
Вчені звернули увагу на те, що рослини поглинають не тільки СО2, але і так званий карбоніл-сульфід – з’єднання, сірки, кисню і вуглецю (COS), яка з’являється в атмосфері внаслідок розкладання решток органіки. Єдиним “споживачем” цієї речовини в природі, як пояснює Кемпбелл, є рослини, що дозволяють використовувати концентрацію COS в якості надійного індикатора їх фотосинтетичної активності.
Керуючись цією ідеєю, вчені вирушили в Антарктику і зібрали там зразки льоду і снігу, які формувалися протягом останніх 53 тисяч років. У цих льодах і спресованій сніговій масі, як пояснюють кліматологи, збереглися бульбашки повітря, концентрація карбоніл-сульфіду в яких підкаже, як активно рослини поглинали СО2 в той час, коли сформувалися ці поклади.
Аналіз їх вмісту показав, що рівень фотосинтетичної активності рослин залишався на стабільному рівні протягом майже всієї історії людства, за винятком 20 століття. За останні 70 років, як зазначають вчені, ефективність фотосинтезу рослин зросла на 31-36%, що, ймовірно, пов’язано з підвищенням концентрації СО2 у повітрі. Подібна оцінка помітно вище попередніх прогнозів, хоча і укладається на поточні прогнози того, як рослини будуть реагувати на зміну клімату.
“Є спокуса вважати, що наші результати вказують на те, що клімат Землі скоро стабілізується сам по собі, реагуючи на підвищення концентрації СО2. Але насправді наші висновки говорять про те, що підвищеної ефективності рослин все одно буде недостатньо для компенсування антропогенних викидів парникових газів. Іншими словами, природні “гальма” недостатньо сильні для цього. Нам потрібно зрозуміти, як ми можемо їм допомогти”, — підсумовує Джо Беррі (Joe Berry) з Інституту науки Карнегі у Вашингтоні (США).