Растеж и добив на растения при повишени нива на CO2

Защо CO2 е важен за растенията

Растенията използват фотосинтезата, процес при който слънчевата енергия се превръща в химическа. По време на фотосинтезата те абсорбират вода и въглероден диоксид и ги преобразуват в захари, а след това в аденозинтрифосфат (АТФ) чрез клетъчно дишане. При този процес се освобождава кислород, който заменя CO2 в атмосферата. Следователно въглеродният диоксид е незаменим химичен компонент за фотосинтезата.

Увеличаване на атмосферния CO2

Повишаването на концентрацията на CO2 обикновено води до по‑високи добиви и ускорен растеж, при условие, че други фактори като слънчева светлина, температура и валежи остават непроменени. CO2 често е ограничителният фактор в фотосинтетичните реакции; според проучване от 1993 г. на H. Poorter, публикувано в списание "Vegetation", увеличение на CO2 може да повиши добивите с 22–41 %. Кратко казано – по‑високото ниво на атмосферния CO2 стимулира растежа на растенията.

Негативни ефекти от повишения CO2

Новите изследвания показват, че при глобално затопляне увеличеното ниво на CO2 може всъщност да ограничи растежа. При изолирано повишаване на CO2 растежът се засилва, но съпътстващите климатични промени – по-високи температури, по-голямо количество азот и изменени валежи – могат да анулират този ефект. Проучване от Стандфордския университет (2002 г.) установи, че когато температурата, водата и азотът се увеличат, растежът, подтикнат от CO2, се забавя.

Последствия за селското стопанство

Въпреки потенциала за по‑високи добиви при подходящи условия, повишеният CO2 често намалява хранителната стойност на продукцията. Изследване от Охайо Стейт Юнивърсити установи, че растения, отгледани при високи нива на CO2, дават повече цветове, семена и плодове, но те съдържат значително по‑мало азот. Тъй като азотът е ключов за синтеза на протеини при хора и животни, намаляването му в културите може да застраши глобалната продоволствена сигурност.