تشير الأبحاث الحديثة إلى أن النباتات تمتص كمية أكبر من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي مما كان يُعتقد سابقًا، مما يوفر منظورًا واعدًا للتخفيف من تغير المناخ. ومع ذلك، يؤكد العلماء على الأهمية المستمرة لتقليل الانبعاثات، مشيرين إلى أن النتائج لا تقدم حلاً كاملاً.
كشفت دراسة جديدة أن النباتات تمتص المزيد من ثاني أكسيد الكربون2 أكثر واعدة مما كان متوقعا في مكافحة تغير المناخ. ومع ذلك، فإن الحد من الانبعاثات أمر بالغ الأهمية لأن زراعة الأشجار وحدها ليست حلا كافيا.
ونشرت الدراسة الجديدة في 17 نوفمبر التقدم العلمي يرسم صورة متفائلة على نحو غير عادي لكوكب الأرض. وذلك لأن النماذج البيئية الأكثر واقعية تشير إلى أن الغطاء النباتي في العالم يمكن أن يمتص المزيد من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.2 من الأنشطة البشرية عما كان متوقعا في السابق.
على الرغم من هذه النتيجة الرئيسية، يؤكد علماء البيئة الذين يقفون وراء البحث على أن هذا لا ينبغي بأي حال من الأحوال أن يؤخذ على أنه يعني أن حكومات العالم تتراجع عن التزاماتها للحد من انبعاثات الكربون. إن زراعة المزيد من الأشجار والحفاظ على النباتات الموجودة ليس حلاً ذهبياً، لكن الأبحاث تؤكد الفوائد العديدة للحفاظ على مثل هذه النباتات.
فهم شركة النبات2 مع الأخذ
“تستهلك النباتات كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون (CO2) كل عام، وبالتالي التخفيف من الآثار الضارة لتغير المناخ، ولكن إلى أي مدى سيستمر ثاني أكسيد الكربون هذا2 يوضح الدكتور يورغن ناير، الذي قاد فريق البحث بقيادة معهد هوكسبوري للبيئة بجامعة غرب سيدني: “لا يزال المستقبل غير مؤكد”.
“ما وجدناه هو أن النماذج المناخية الراسخة المستخدمة لتغذية توقعات المناخ العالمي التي أعدتها أمثال الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ تتنبأ باحتجاز قوي ومستدام للكربون حتى نهاية القرن الحادي والعشرين.شارع إنه يفسر تأثير بعض العمليات الفسيولوجية المهمة التي تحكم سلوك النباتات البناء الضوئي.
“لقد قمنا بقياس جوانب مثل مدى كفاءة ثاني أكسيد الكربون في الانتقال إلى داخل الورقة، وكيف تتكيف النباتات مع التغيرات في درجة الحرارة، وكيف تقوم النباتات بتوزيع العناصر الغذائية اقتصاديًا عبر مظلةها. هذه ثلاث آليات مهمة تؤثر على قدرة النبات على “إصلاح” الكربون. “، ولكن عادة ما يتم تجاهلها في معظم النماذج العالمية. يتم إهمالها”.
التمثيل الضوئي والتخفيف من آثار تغير المناخ
التمثيل الضوئي هو المصطلح العلمي للعملية التي تقوم النباتات من خلالها بتحويل – أو “إصلاح” – ثاني أكسيد الكربون2 في السكر الذي يستخدمونه للنمو والتمثيل الغذائي. ويعمل عزل الكربون هذا على التخفيف من تغير المناخ الطبيعي عن طريق تقليل كمية الكربون في الغلاف الجوي؛ هذه زيادة متزايدة في ثاني أكسيد الكربون2 إن المحرك الرئيسي لتزايد مخزون الكربون الأرضي خلال العقود القليلة الماضية هو الغطاء النباتي.
ومع ذلك، فإن التأثير المفيد لتغير المناخ على عزل الكربون النباتي قد لا يكون دائمًا، كما أن كيفية استجابة النباتات لثاني أكسيد الكربون لم تكن واضحة منذ فترة طويلة.2كانت التغيرات في درجات الحرارة وهطول الأمطار مختلفة بشكل كبير عن تلك التي نراها اليوم. على سبيل المثال، يعتقد العلماء أن تغير المناخ الشديد، مثل الجفاف الشديد والحرارة الشديدة، يمكن أن يضعف بشكل كبير قدرة النظم البيئية الأرضية على امتصاص الماء.
نمذجة مستقبل عزل الكربون بواسطة النباتات
ومع ذلك، في دراسة نُشرت مؤخرًا، قدم كناور وزملاؤه نتائج دراسة النمذجة الخاصة بهم لاختبار كيفية استجابة الكربون النباتي لتغير المناخ العالمي بحلول نهاية القرن الحادي والعشرين لتقييم سيناريو مناخي عالي الانبعاثات.شارع قرن
اختبر المؤلفون إصدارات مختلفة من النموذج تختلف في مدى تعقيد وواقعية كيفية حساب العمليات الفسيولوجية للنبات. تجاهلت النسخة الأبسط ثلاث آليات فسيولوجية مهمة تشارك في عملية التمثيل الضوئي، في حين أخذت النسخة الأكثر تعقيدًا الآليات الثلاث جميعها في الاعتبار.
وكانت النتائج واضحة: النماذج الأكثر تعقيدًا التي تتضمن فهمنا الحالي لفسيولوجيا النبات تستمر في التنبؤ بزيادات قوية في امتصاص الكربون النباتي على مستوى العالم. ولأن العمليات كانت تعيد تمثيل بعضها البعض، كانت التأثيرات أقوى، كما يحدث في موقف العالم الحقيقي.
الآثار المترتبة على استراتيجيات تغير المناخ
شاركت الأستاذة المساعدة في كلية ترينيتي للعلوم الطبيعية سيلفيا كالديرارو في الدراسة. وفي ضوء النتائج وارتباطها بالسياق قال:
“معظم نماذج المحيط الحيوي الأرضية المستخدمة لتقدير بالوعة الكربون العالمية تقع في الطرف الأدنى من نطاق التعقيد هذا، حيث تأخذ في الاعتبار هذه الآليات جزئيًا فقط أو تتجاهلها تمامًا. نحن حاليًا نقلل من تقدير تأثيرات تغير المناخ على الغطاء النباتي. غالبًا ما نفكر، لكن علم الأحياء يلعب دورًا دورًا كبيرًا وهو حقًا شيء يجب أن نأخذه بعين الاعتبار.
“هذه الأنواع من التنبؤات لها آثار على الحلول القائمة على الطبيعة لتغير المناخ، مثل إعادة التشجير والتشجير، وكم الكربون الذي يمكن لهذه الجهود عزله. وتشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن هذه الأساليب قد يكون لها تأثير أكبر على التخفيف من تغير المناخ وعلى المدى الطويل من كنا نظن.”
“ومع ذلك، فإن مجرد زراعة الأشجار لن يحل جميع مشاكلنا. يجب علينا أن نخفض الانبعاثات بشكل كامل من جميع القطاعات. لا يمكن للأشجار وحدها أن تمنح الإنسانية بطاقة خروج مجانية من السجن.
المرجع: “إنتاجية أولية إجمالية عالمية أعلى في ظل مناخات المستقبل مع تحسين تمثيل عملية التمثيل الضوئي” بقلم يورغن كناور، ماتياس كونتز، بنجامين سميث، جوزيب ج. كاناديل، بليندا إي. ميدلين، أليسون سي. بينيت، سيلفيا كالدارارو، وفانيسا هافيرد، نوفمبر/تشرين الثاني 2023. التقدم العلمي.
دوى: 10.1126/sciadv.adh9444
