Влияние на растения углекислого газа: О пользе углекислого газа для растений

Содержание

О пользе углекислого газа для растений

  • DzagiGrow

  • /

    Блог

  • /
    О пользе углекислого газа


Создание благоприятных условий для развития растений – единственный ключ к успешному урожаю. Как известно из школьного курса биологии, основой продуктивности растений является фотосинтез. Для этого важнейшего процесса требуется свет, вода и углекислый газ (CO₂). Все три фактора являются обязательными, отсутствие любого из них сделает этот процесс невозможным. И если с освещением и водоснабжением все более или менее стало понятно, то вопрос обеспечения оранжереи CO₂ требует отдельного рассмотрения.

Влияние углекислого газа на рост растений


Фотосинтез — это процесс преобразования атмосферного углерода в форме молекул CO₂ в зеленую массу растений. По способу фиксации углекислого газа растения делятся на несколько типов. Мы не станем рассматривать хитрые физиологические процессы, скажем лишь, что большинство растений относятся к типу С3. А некоторые сельскохозяйственные культуры, такие как кукуруза, сорго, сахарный тростник, просо относятся к группе С4, и такой механизм фиксации углерода выработался как приспособление к условиям низких концентраций углекислого газа в атмосфере.


Как правило, рост концентрации углекислого газа в воздухе приводит к активизации фотосинтеза и ускорению роста, причем как надземных, так и подземных частей растения. Современная концентрация CO₂ в атмосфере составляет примерно 395 молекул на миллион (ppm). Однако у С3 растений наибольший прирост фитомассы начинается при концентрации углекислого газа более 1000 ppm. Таким образом, большинство современных растений используют далеко не весь свой потенциал.


Интересно отметить, что в условиях глобального изменения климата отмечается рост температуры воздуха и рост концентрации углекислого газа в атмосфере. Так, в период с 1971 по 1990 г. было зафиксировано увеличение содержания биомассы в лесах Европы на 25—30%, область южной Сахары и прилежащих территорий заметно позеленела на спутниковых снимках. Это является прямым подтверждением влияния уровня концентрации углекислого газа на рост биомассы.


Кроме воздействия CO₂ на продуктивность растений наблюдаются и другие эффекты. К наиболее значимым относят:

  • морфологические изменения,

  • снижение интенсивности транспирации,

  • снижение чувствительности к недостатку света,

  • повышение способности к адаптации к химическим загрязнителям.


Повышенная концентрация CO₂ производит воздействие на качество тканей растений. В листьях аккумулируются гидраты углерода, что играет ключевую роль для патогенной защиты. В некоторых экспериментах отмечено увеличение (в среднем) размеров листовых пластинок у деревьев и кустарников, а также средних размеров плодов и корней.

Как получить CO₂ для растения в гроубоксе или теплице


Подача CO₂ актуальна и в гидропонике, и при земельном выращивании разных культур. Исследования показали, что и в том, и в другом случае правильной подачей к растениям углекислого газа можно добиться увеличения урожайности до 30%! Так как же заиметь CO₂ у себя в теплице?

Генератор углекислого газа для гроубокса своими руками


Во-первых, можно соорудить генератор CO₂ для растений самостоятельно в домашних условиях. Вам понадобится: 1 л воды, 500 гр сахара, желатин, 1 чайная ложка дрожжей. Вот наша пошаговая инструкция:

  1. Желатин варится в одном литре воды согласно инструкции на упаковке с желатином.

  2. Туда же всыпается сахар.

  3. Полученное сахарное желе переливается в бутылку и остужается.

  4. Затем в сахарное желе добавляются дрожжи.

  5. Бутылку можно заполнять не более, чем на 2/3. Соблюсти это правило нужно обязательно, потому что когда дрожжи активируются, начнет образовываться пена, и, чтобы она не пошла через край, надо оставить определенное место.

Готовый баллон Enhancer CO₂


Ну, а во-вторых, всегда можно обратиться к рынку. Сегодня существуют не только производственные генераторы CO₂ для тепличных хозяйств, но и продукты, пригодные для использования в домашних условиях. Например, Enhancer CO₂ от канадского производителя TNB Naturals. Препарат сделан исключительно из природных, 100% органических ингредиентов, которые при активации создают поток CO₂, достигающий аж 1200 ppm!


Вся прелесть и уникальность продукта заключаются в простоте его активации и высокой эффективности. Достаточно просто добавить 1 литр теплой воды, снять с обратной стороны крышки стикер, закрыть отверстие большим пальцем и быстро встряхнуть бутылку. CO₂ начнет выделяться в течение часа после активации. Бутылку необходимо встряхивать раз в два дня. По истечении двух недель использования препарата желательно поставить в вашу оранжерею еще один баллон, при этом оставив первый баллон еще на 2 недели, т. к. он по-прежнему будет выделять CO₂, но менее интенсивно.


К тому же, саму емкость от Enhancer CO₂ можно использовать повторно, купив только сменный блок. Опустошите бутылку и сполосните ее, добавьте содержимое сменного блока, и CO₂ снова можно использовать.


Возможно, вы сомневаетесь насчет CO₂, ведь CO₂ — это не удобрение, не привычная нам органика, а какой-то газ! Но поверьте, идея повышения содержания углекислого газа в гроубоксе имеет свои основания. И нет повода не попробовать, ведь 30% прироста еще никого не расстраивали. Не забывайте про CO₂, друзья!


А это видео прекрасно дополнит сказанное:

Предыдущая статья

10 Июня 2019

Угольный фильтр для гроубокса своими руками

Следующая статья

05 Февраля 2015

Автоматизация гроубокса. Постоянный уровень рН в гидропонной системе

Комментарии

Чтобы оставлять комментарии вам необходимо войти под своим аккаунтом. Если вы еще
не
зарегистрированы, то можете пройти регистрацию, которая займет
всего пару минут.

Стань первым, кто оставил комментарий к этой статье

Знания

Стань продвинутым гровером. Получай полезные статьи раз в две недели!

Я согласен на обработку персональных данных, а также с условиями подписки

Знания

Стань продвинутым гровером. Получай полезные статьи раз в две недели!

Я согласен на обработку персональных данных, а также с условиями подписки

© 2013 — 2022 ИП Ежов А.А.

Все права защищены.




CO2 в теплице и гроубоксе или преимущество использования CO2 для растений


  1. Влияние углекислого газа на урожайность


  2. Как повысить концентрацию СО2?


  3. Открытый грунт


  4. Закрытый грунт


  5. Какое количество СО2 подавать растениям и в какое время?


Всем еще с уроков биологии известно, как происходят процессы дыхания у растений. Человеческий организм устроен иначе, поэтому мы и прекрасно сосуществуем на нашей планете, зависят друг от друга.


Углекислый газ – это диоксид углерода, который в химии представлен формулой CO2. Это газ без запаха и цвета, незначительный процент которого содержится в воздухе. Именно он является источником чистого углерода для растений, который лежит в основе всех их процессов жизнедеятельности. СО2 играет очень важную роль в процессе фотосинтеза, давая возможность растительному организму производить энергию, необходимую для роста и развития. Без углекислого газа растения попросту погибнут, как человек без кислорода.

Влияние углекислого газа на урожайность


Если растениевод при выращивании растений использует умеренное по мощности освещение растений, то он может не беспокоиться, что его питомцам не хватит углекислого газа, содержащегося в воздухе. СО2 при установке мощных источников света будет недостаточно, чтобы культуры могли полностью поглотить и использовать получаемую световую энергию.


Давая растениям дополнительное количество углекислого газа совместно с мощным освещением, садовод помогает им поглощать больше света, что положительно сказывается на проведении процесса фотосинтеза. В результате они начинают быстрее расти, формировать более пышные соцветия и сочные плоды, которые содержат в себе значительно большее количество вкусоароматических веществ. В результате растениевод получает урожай не только немного раньше, но и в значительно большем количестве. Соцветия и плоды вырастают более сочными и объемными, что говорит об улучшении их качества.


Еще одна положительная сторона использования СО2 в теплицах и гроубоксах – представители флоры становятся более устойчивыми к повышенным температурам и световым ожогам. Они могут отлично себя чувствовать при показателях термометра в 30-35 градусов.

Как повысить концентрацию СО2?

Открытый грунт


Повысить уровень концентрации углекислого газа в воздухе в открытом грунте не так-то просто. Из-за свободного движения воздушных масс он быстро улетучивается с места высадки. Даже для незначительного поднятия процента его содержания садоводам потребуется большое количество газа и энергии, что станет попросту неоправданным. Его положительное влияние попросту сведется на нет. Однако есть все же один способ. Он подразумевает внесение в грунт органических удобрений, которые в процессе разложения выделяют углекислый газ. Это продолжается достаточно долго, что позволяет насытить приближенные к растениям слои воздуха СО2.

Закрытый грунт


В закрытом грунте дела обстоят совершенно иначе. Благодаря тому, что растения выращиваются в закрытом пространстве, повысить концентрацию углекислого газа в них достаточно просто. Сразу хотелось бы уточнить, что ценовая политика всех наиболее распространенных способов довольно широка, поэтому каждый гровер должен в первую очередь ориентироваться на свой кошелек. Также все будет зависеть от площади культивации и количества растущих культур.


Повысить уровень СО2 в теплице или гроубоксе можно следующими способами:

  • Генератор углекислого газа


Представляет собой специальное устройство, которое образовывает СО2 путем сжигания пропана и этилового спирта. Контроль над его работой осуществляется с помощью автоматики, представленной датчиком измерения концентрации углекислого газа. С его помощью можно легко поддерживать необходимый уровень СО2 в закрытом пространстве. Генератор больше подходит для больших теплиц, поскольку требует существенных финансовых вложений, часть из которых пойдет на дополнительное обустройство самого помещения, ведь должны быть соблюдены все меры безопасности. Также стоит отметить, что генератор повышает уровень влажности и температуры в замкнутом пространстве. Поэтому лучше всего устанавливать его за пределами теплицы;

  • Сжатый углекислый газ в баллонах


Это наиболее приемлемый способ насыщения теплиц и больших гроуромов СО2, однако цена на него все же является высокой для любительского садоводства. Только при солидных посевных площадях он полностью себя оправдывает. Садовод просто ставит баллон с газом в боксе или теплице, и откручивает кран, чтобы СО2 выходил наружу. Минус способа заключается в том, что без датчика концентрации углекислого газа гровер может легко перенасытить им замкнутое пространство, что отрицательно отразится на растительных культурах. Еще одни немаловажный фактор – баллон является взрывоопасным;

  • Ферментация или брожение


Больше подходит для насыщения углекислым газом небольших гроубоксов, поскольку в процессе вырабатывается малое количество СО2, которого хватит только для небольшого количества растений. В боксе размещаются специальные вещества, после чего активируется их процесс брожения, побочным продуктом которого является углекислый газ. Из недостатков ферментации стоит отметить тот факт, что растениевод должен уметь проводить и контролировать этот процесс. Также в брожения выделяется неприятный запах и это может привлечь насекомых;

  • Использование органики


Наиболее популярный среди гроверов способ, который не требует специальных знаний и умений. На рынке прогрессивного растениеводства востребован препарат СО2 Bottle. По сути – это обычная бутыль с сухим веществом органического происхождения внутри, которое при контакте с теплой водой начинает выделять углекислый газ. Большой плюс в том, что такого количества вполне достаточно для насыщения гроубокса. Препарат очень прост в использовании. После добавления воды садоводу нужно убрать специальный стикер, закрывающий выходное отверстие, и встряхнуть бутылку. Бутыль необходимо встряхивать один раз каждые два дня. Всего ее хватает на 3-4 недели, по окончанию ее можно легко наполнить новой порцией с помощью пакета для заправки СО2 Bottle. Данный способ обогащения гроубокса углекислым газом стал наиболее востребованным среди канадских и европейских гроверов благодаря своей простоте и дешевизне;

  • Компостирование


Обогатить воздух в теплице СО2 можно с помощью компостирования, однако этот метод приносит скорее больше хлопот, чем пользы. С самодельным компостом всегда трудно работать, а его результат неоднозначен – никогда не знаешь, сколько углекислого газа вырабатывается. Готовые СО2 бустеры можно приобрести на рынке, но они стоят недешево и вырабатывают слишком большое количество углекислого газа для домашней оранжереи. Также во время компостирования всегда возникает неприятный запах, а сам процесс является гигиеничным;

  • Сухой лед


Представляет собой холодный твердый СО2, в процессе нагревания которого углекислый газ попадает в воздух. Он хорошо проявляет себя, если необходимо резко повысить концентрацию СО2 в закрытом помещении. При постоянном использовании является затратным и долгим способом, который также небезопасен для человека. Пополнять запасы льда придется каждый день, а уровень выделения углекислого газа довольно трудно контролировать.

Какое количество СО2 подавать растениям и в какое время?


Сотни тысяч лет назад концентрация углекислого газа в атмосфере нашей планеты была намного больше, чем сегодня. Поскольку в процессе эволюции растения приспособились к данным условиям, они способны поглощать существенно больше СО2, чем его сегодня находится в воздухе. По заверениям ученых, они могут эффективно использовать до 1500 ppm газа. А поскольку в атмосфере его концентрация сегодня достигает всего лишь 400 ppm, то эффект от повышения его дозировки весьма ощутим. Растения смогут производить гораздо больше энергии в процессе фотосинтеза, что положительно отразится на их росте и производительности – это факт.


Однако стоит понимать, что в первую очередь на эффективность процесса фотосинтеза влияет именно мощность света. Дело в том, что при низкой концентрации СО2 растительные культуры способны перерабатывать не всю поступающую им световую энергию. Поэтому, если Вы решили повысить контракцию углекислого газа в теплице или гроубоксе, то непременно стоит позаботиться о мощном освещении.


Опытные гроверы советуют поддерживать концентрацию углекислого газа в закрытом грунте на уровне в 1200-1500 ррm. Такой показатель является наиболее оптимальным. Однако он актуален только при использовании ДНаТ или LED светильников мощностью не менее 600 Вт на площади культивации в 1 м2. При меньшей освещенности его следует снизить. Также растениеводу следует понимать, что в ночное время, когда растение отдыхает, оно не поглощает углекислый газ. Это значит, что при выключенном свете нужда в его поступлении отпадает. Всегда следует отключать «обогатитель» СО2 на ночь.


Профессионалы рекомендуют обогащать гроубокс СО2 в следующих случаях:


Такой режим поможет гроверу сэкономить ресурс преобразователя СО2 и не повлияет на эффективность использования.

Высокий уровень CO2 заставляет растения утолщать листья, что может усугубить последствия изменения климата, говорят исследователи

Пресс-релизы  | Исследования  | Наука

1 октября 2018 г.

Полог тропического леса в Кашиуана, Бразилия. Джейк Брайант

Ученые-растения заметили, что когда уровень углекислого газа в атмосфере повышается, большинство растений делают что-то необычное: они утолщают свои листья.

А поскольку человеческая деятельность повышает уровень углекислого газа в атмосфере, толстолистные растения, похоже, в нашем будущем.

Но последствия этой физиологической реакции выходят далеко за рамки утолщения листьев на многих растениях. Двое ученых из Вашингтонского университета обнаружили, что растения с более толстыми листьями могут усугублять последствия изменения климата, потому что они будут менее эффективно улавливать атмосферный углерод — факт, который модели изменения климата до сих пор не учитывали.

В статье, опубликованной онлайн 1 октября в журнале Global Biogeochemical Cycles, исследователи сообщают, что, когда они включили эту информацию в глобальные климатические модели в условиях высоких уровней углекислого газа в атмосфере, ожидаемых в конце этого века, глобальный «поглотитель углерода» способствовал растениями было менее продуктивно — осталось около 5,8 лишних петаграммов, или 6,39миллиардов тонн углерода в атмосфере в год. Эти уровни аналогичны количеству углерода, ежегодно выбрасываемого в атмосферу из-за выбросов ископаемого топлива, производимого человеком, — 8 петаграммов или 8,8 миллиарда тонн.

«Растения гибки и реагируют на различные условия окружающей среды», — говорит старший автор Эбигейл Суонн, доцент кафедры атмосферных наук и биологии Университета Вашингтона. «Но до сих пор никто не пытался количественно оценить, как этот тип реакции на изменение климата изменит влияние, которое растения оказывают на нашу планету».

Сцена возле биологической станции Вайкеча Облачный лес в перуанском национальном парке Ману. Эбигейл Суонн

В дополнение к ослаблению стока углерода растениями, моделирование, проведенное Свонном и Марлис Ковенок, докторантом Университета Вашингтона в области биологии, показало, что глобальные температуры могут повысится еще на 0,3–1,4 градуса по Цельсию по сравнению с тем, что уже прогнозируют ученые, изучающие изменение климата.

«Если эта единственная характеристика — толщина листа — при высоком уровне углекислого газа оказывает такое значительное влияние на ход будущего изменения климата, мы считаем, что глобальные климатические модели должны учитывать другие аспекты физиологии и поведения растений при попытке спрогнозировать, как будет выглядеть климат в конце этого века», — сказал Ковенок, ведущий автор статьи.

Ученые не знают, почему растения утолщают свои листья, когда в атмосфере повышается уровень углекислого газа. Но реакция была зарегистрирована у многих различных видов растений, таких как древесные деревья; основные культуры, такие как пшеница, рис и картофель; и другие растения, которые подвергаются фиксации углерода C 3 , форме фотосинтеза, на долю которой приходится около 95 процентов фотосинтетической активности на Земле.

Сцена бореального леса недалеко от Фэрбенкса, Аляска. Эбигейл Суонн

Листья могут утолщаться на треть, что меняет отношение площади поверхности к массе листа и изменяет такие действия растений, как фотосинтез, газообмен, охлаждение путем испарения и накопление сахара. Растения являются важнейшими модуляторами окружающей среды — без них атмосфера Земли не содержала бы кислорода, которым мы дышим, — и Ковенок и Суонн полагали, что эта критическая и предсказуемая реакция утолщения листьев была идеальной отправной точкой для попытки понять, как широко распространены изменения в физиология растений повлияет на климат Земли.

«Биологи растений собрали большое количество данных о реакции утолщения листьев на высокие уровни углекислого газа, включая уровни углекислого газа в атмосфере, которые мы увидим позже в этом столетии», — сказал Ковенок. «Мы решили включить известные физиологические эффекты утолщения листьев в климатические модели, чтобы выяснить, какое влияние это окажет в глобальном масштабе».

В 2009 году исследователи из Европы и Австралии собрали и систематизировали данные многолетних экспериментов о том, как листья растений меняются в зависимости от различных условий окружающей среды. Ковенок и Суонн включили сопоставленные данные о реакциях на углекислый газ в модели системы Земли, которые широко используются при моделировании воздействия различных факторов на глобальные климатические модели.

Концентрация углекислого газа в атмосфере сегодня колеблется около 410 частей на миллион. В течение столетия он может подняться до 900 частей на миллион. Уровень углекислого газа, который Ковенок и Суонн смоделировали с помощью утолщенных листьев, составил всего 710 частей на миллион. Они также обнаружили, что последствия были хуже в определенных регионах мира. Например, в некоторых частях Евразии и бассейне Амазонки минимальное повышение температуры было выше. По словам Ковенока, в этих регионах более толстые листья могут препятствовать испарительному охлаждению растений или образованию облаков.

На этой карте показано глобальное распределение дополнительного потепления из-за утолщения листьев — помимо эффекта повышения содержания углекислого газа в атмосфере до 710 частей на миллион — которое было спроецировано в моделировании Ковенок и Суонн. Ковенок и Суонн, 2018, Global Biogeochemical Cycles

Swann и Ковенок надеются, что это исследование показывает, что необходимо учитывать реакцию растений на изменение климата в прогнозах будущего климата. Есть много других изменений в физиологии и поведении растений при изменении климата, которые исследователи могли бы смоделировать в дальнейшем.

«Теперь мы знаем, что даже, казалось бы, небольшие изменения в растениях, такие как это, могут иметь глобальное влияние на климат, но нам нужно больше данных о реакции растений, чтобы с высокой точностью смоделировать, как они изменятся», — сказал Суонн. «Люди — не единственные организмы, которые могут влиять на климат».

Исследование финансировалось Национальным научным фондом и UW.

###

За дополнительной информацией обращайтесь к Swann по телефону +1 206-616-0486 или электронной почте [email protected].

DOI: 10.1029/2018GB005883

Номера грантов: AGS-1321745, AGS-1553715.

Теги: изменение климата • Колледж искусств и наук • Колледж окружающей среды • Факультет атмосферных наук • Факультет биологии • Наука о растениях

Да, большее количество углекислого газа в атмосфере способствует росту растений, но это не повод преуменьшать значение изменения климата

Шаттерсток

Ванесса Хаверд, CSIRO , Бенджамин Смит, Университет Западного Сиднея , Матиас Кунц, Университет Лотарингии , Пеп Канаделл, CSIRO

Авторы

Заявление о раскрытии информации

Ванесса Хаверд получает финансирование от Национальной программы экологических наук

Вклад Бенджамина Смита в исследования, представленные здесь, был частично поддержан Моделированием региональной и глобальной системы Земли (MERGE), областью стратегических исследований Лундского университета, финансируемой правительством Швеции через Шведский исследовательский совет.

Matthias Cuntz был поддержан грантом под контролем Французского национального исследовательского агентства (ANR) в рамках программы «Investissements d’Avenir», LabEx ARBRE (ANR-11-LABX-0002-01), а также за счет средств ERA. -NET Проект Sumforest ForRISK, финансируемый во Франции через ANR (Грант № ANR-16-SUMF-0001-01) Sumforest финансировался Европейским Союзом в соответствии с Соглашением о гранте № 606803.

Пеп Канаделл получает финансирование от Австралийской национальной программы экологических наук и Фонда Гордона и Бетти Мур

Партнеры

Université de Lorraine предоставляет финансирование в качестве партнера-основателя The Conversation FR.

CSIRO предоставляет финансирование в качестве партнера-основателя The Conversation AU.

Университет Западного Сиднея предоставляет финансирование в качестве члена The Conversation AU.

Посмотреть всех партнеров

Вызывающая тревогу скорость поступления углекислого газа в нашу атмосферу интересным образом влияет на жизнь растений, но, возможно, не так, как вы ожидаете.

Несмотря на большие потери растительности в результате расчистки земель, засухи и лесных пожаров, углекислый газ поглощается и накапливается растительностью и почвой с возрастающей скоростью.

Это называется «наземный поглотитель углерода». Этот термин описывает, как растительность и почвы по всему миру поглощают больше углекислого газа в результате фотосинтеза, чем выделяют. И за последние 50 лет сток (разница между поглощением и выделением углекислого газа этими растениями) увеличивался, поглощая не менее четверти антропогенных выбросов в среднем за год.

Поглотитель становится больше из-за быстрого увеличения фотосинтеза растений, и наше новое исследование показывает, что повышение концентрации углекислого газа в значительной степени способствует этому увеличению.

Проще говоря, люди производят больше углекислого газа. Этот углекислый газ вызывает больший рост растений и более высокую способность поглощать углекислый газ. Этот процесс называется «эффектом удобрения углекислым газом» — явление, когда выбросы углерода усиливают фотосинтез и, в свою очередь, рост растений.

Чего мы не знали до нашего исследования, так это того, насколько эффект удобрения углекислым газом способствует увеличению глобального фотосинтеза на суше.

Но не запутайтесь, наше открытие не означает, что выброс углекислого газа — это хорошо, и мы должны выкачивать больше углекислого газа, или что наземные экосистемы удаляют больше выбросов углекислого газа, чем мы думали ранее (мы уже знаем насколько это по научным измерениям).

И это определенно не означает, что мы должны, как это сделали климатические скептики, использовать концепцию удобрения углекислым газом, чтобы преуменьшить серьезность изменения климата.



Читать далее:
Как спроектировать лес, способный исцелить планету

Скорее, наши результаты дают новое и более четкое объяснение того, почему растительность по всему миру поглощает больше углерода, чем выделяет.

Более того, мы подчеркиваем способность растительности поглощать часть антропогенных выбросов, замедляя скорость изменения климата. Это подчеркивает настоятельную необходимость защиты и восстановления наземных экосистем, таких как леса, саванны и пастбища, и сохранения их запасов углерода.

И хотя большее количество углекислого газа в атмосфере позволяет ландшафтам поглощать больше углекислого газа, почти половина (44%) наших выбросов остается в атмосфере.

Больше углекислого газа делает растения более эффективными

С начала прошлого века фотосинтез в глобальном масштабе увеличивался почти постоянно пропорционально увеличению содержания углекислого газа в атмосфере. Оба сейчас примерно на 30% выше, чем в 19 веке, до того, как индустриализация начала генерировать значительные выбросы.

Удобрение двуокисью углерода ответственно за по крайней мере 80% этого увеличения фотосинтеза. Большая часть остальных объясняется более продолжительным вегетационным периодом в быстро нагревающихся бореальных лесах и Арктике.

Экосистемы, такие как леса, действуют как естественное оружие против изменения климата, поглощая углерод из атмосферы.
Шаттерсток

Так каким же образом большее количество углекислого газа приводит к большему росту растений?

Более высокие концентрации углекислого газа делают растения более продуктивными, поскольку фотосинтез основан на использовании солнечной энергии для синтеза сахара из углекислого газа и воды. Растения и экосистемы используют сахар как источник энергии и как основной строительный материал для роста.

Когда концентрация углекислого газа в воздухе снаружи листа растения повышается, он может поглощаться быстрее, что увеличивает скорость фотосинтеза.



Читать далее:
Уровни CO₂ и изменение климата: действительно ли есть разногласия?

Больше углекислого газа также означает экономию воды для растений. Больше доступного углекислого газа означает, что поры на поверхности листьев растений, регулирующие испарение (называемые устьицами), могут немного закрываться. Они по-прежнему поглощают столько же или даже больше углекислого газа, но теряют меньше воды.

Экономия воды может принести пользу растительности в полузасушливых ландшафтах, преобладающих на большей части территории Австралии.

Мы видели, как это произошло в исследовании 2013 года, в котором анализировались спутниковые данные, измеряющие изменения общей зелени Австралии. Он показал большую площадь листьев в местах, где количество дождя не менялось с течением времени. Это говорит о том, что эффективность использования воды растениями увеличивается в мире, богатом углекислым газом.

Молодые леса помогают улавливать углекислый газ

В другом недавно опубликованном исследовании мы нанесли на карту поглощение углерода лесами разного возраста по всему миру. Мы показали, что леса, отрастающие на заброшенных сельскохозяйственных угодьях, занимают большую площадь и поглощают даже больше углекислого газа, чем старовозрастные леса во всем мире. Но почему?

Молодые леса нуждаются в углероде для роста, поэтому они вносят значительный вклад в поглотитель углерода.
Шаттерсток

В зрелом лесу смерть старых деревьев уравновешивает количество новых деревьев, вырастающих каждый год. Старые деревья теряют свою древесину в почву и, в конечном итоге, в атмосферу в результате разложения.

С другой стороны, отрастающий лес все еще накапливает древесину, а это значит, что он может служить значительным поглотителем углерода до тех пор, пока смертность и разложение деревьев не сравняются со скоростью роста.



Читать далее:
Прореживание леса вызывает споры, но его нельзя исключать для борьбы с лесными пожарами.

Этот эффект возраста накладывается на эффект удобрения двуокисью углерода, что делает молодые леса потенциально очень сильными поглотителями.

На самом деле, мы обнаружили, что во всем мире такие отрастающие леса ответственны за примерно 60% общего поглощения углекислого газа лесами в целом. Следует поощрять их расширение за счет лесовосстановления.