Pflanzen können möglicherweise mehr Kohlendioxid aufnehmen als erwartet

Eine neue Studie zeigt, dass Pflanzen möglicherweise mehr Kohlendioxid aufnehmen₂ als erwartet, was Hoffnung im Kampf gegen den Klimawandel gibt. Die Reduzierung der Emissionen bleibt jedoch von entscheidender Bedeutung, da das Pflanzen von Bäumen allein keine ausreichende Lösung ist.

Neue Forschungsergebnisse veröffentlicht am 17. November in Fortschritt der Wissenschaft Er zeichnet ein ungewöhnlich optimistisches Bild des Planeten Erde. Dies liegt daran, dass realistischere ökologische Modelle darauf hindeuten, dass die Pflanzen der Welt möglicherweise mehr atmosphärisches Kohlendioxid absorbieren können₂ Mehr menschliche Aktivitäten als bisher erwartet.

Trotz dieser wichtigen Erkenntnis betonten die Umweltwissenschaftler, die hinter der Forschung standen, schnell, dass dies keinesfalls so verstanden werden dürfe, dass die Regierungen der Welt von ihren Verpflichtungen zur möglichst schnellen Reduzierung der CO2-Emissionen abrücken könnten. Einfach mehr Bäume zu pflanzen und bestehende Pflanzen zu schützen, ist keine goldene Lösung, aber die Forschung bestätigt die vielfältigen Vorteile der Erhaltung solcher Pflanzen.

Pflanzenunternehmen verstehen₂ zu nutzen

Pflanzen nehmen eine große Menge Kohlendioxid (CO2) auf.₂) pro Jahr und verlangsamt so die schädlichen Auswirkungen des Klimawandels, aber wie lange wird dieses Kohlendioxid noch anhalten?₂ „Die zukünftige Aufnahme war ungewiss“, erklärt Dr. Jürgen Knauer, der das Forschungsteam unter der Leitung des Hawkesbury Institute of the Environment an der University of Western Sydney leitete.

„Wir haben herausgefunden, dass das etablierte Klimamodell, das als Grundlage für globale Klimavorhersagen von Organisationen wie dem Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderungen verwendet wird, eine stärkere und nachhaltigere Kohlenstoffaufnahme bis zum Ende des 21. Jahrhunderts vorhersagt.^Straße Jahrhundert, als es den Einfluss bestimmter kritischer physiologischer Prozesse erklärt, die das Verhalten von Pflanzen bestimmen Photosynthese.

„Wir haben Aspekte wie die Effizienz, mit der sich Kohlendioxid durch das Blattinnere bewegt, wie sich Pflanzen an Temperaturveränderungen anpassen und wie Pflanzen Nährstoffe in ihrem Schatten wirtschaftlich verteilen, berücksichtigt. Dies sind drei wirklich wichtige Mechanismen, die die Fähigkeit einer Pflanze zur Kohlenstoffaufnahme beeinflussen.“ „Fixierung“ wird jedoch in den meisten globalen Modellen häufig ignoriert.

Photosynthese und Klimaschutz

Photosynthese ist der wissenschaftliche Begriff für den Prozess, bei dem Pflanzen Kohlendioxid umwandeln oder „fixieren“.₂ In den Zuckern werden sie für Wachstum und Stoffwechsel verwendet. Die Kohlenstofffixierung ist ein natürlicher Abmilderer des Klimawandels, indem sie die Kohlenstoffmenge in der Atmosphäre reduziert. Dabei handelt es sich um eine erhöhte Aufnahme von Kohlendioxid₂ Durch die Vegetation, die der Hauptgrund für den in den letzten Jahrzehnten gemeldeten Anstieg der terrestrischen Kohlenstoffvorräte ist.

Allerdings wird die positive Wirkung des Klimawandels auf die Kohlenstoffaufnahme der Pflanzen möglicherweise nicht ewig anhalten, und es ist seit langem unklar, wie Pflanzen auf Kohlendioxid reagieren werden.₂Und Temperatur- und Niederschlagsveränderungen, die sich erheblich von dem unterscheiden, was wir heute beobachten. Wissenschaftler gingen davon aus, dass extreme Klimaveränderungen wie extreme Dürren und extreme Hitze beispielsweise die Fähigkeit terrestrischer Ökosysteme, Wasser aufzunehmen, erheblich schwächen könnten.

Modellierung der Zukunft der pflanzlichen Kohlenstoffaufnahme

In der kürzlich veröffentlichten Studie präsentieren Knauer und Kollegen jedoch Ergebnisse ihrer Modellierungsstudie zur Bewertung eines Klimaszenarios mit hohen Emissionen, um zu testen, wie die Kohlenstoffaufnahme durch Pflanzen auf den globalen Klimawandel bis zum Ende des 21. Jahrhunderts reagiert.^Straße ein Jahrhundert.

Die Autoren testeten verschiedene Versionen des Modells, die sich in ihrer Komplexität und der Realitätsnähe ihrer Darstellung pflanzenphysiologischer Prozesse unterschieden. Die einfachere Version ignorierte die drei entscheidenden physiologischen Mechanismen der Photosynthese, während die komplexere Version alle drei erfasste.

Die Ergebnisse waren eindeutig: Komplexere Modelle, die mehr von unserem aktuellen pflanzenphysiologischen Verständnis berücksichtigten, sagten durchweg einen stärkeren Anstieg der pflanzlichen Kohlenstoffaufnahme weltweit voraus. Die untersuchten Prozesse verstärkten sich gegenseitig, sodass die Effekte zusammengenommen stärker waren, was in einem realen Szenario der Fall wäre.

Implikationen für Klimaschutzstrategien

Silvia Caldararo, Assistenzprofessorin am Trinity College of Natural Sciences, nahm an der Studie teil. Im Zusammenhang mit den Ergebnissen und ihrer Bedeutung sagte sie:

„Da sich die meisten terrestrischen Biosphärenmodelle, die zur Bewertung der globalen Kohlenstoffsenke verwendet werden, am unteren Ende dieses Komplexitätsspektrums befinden und diese Mechanismen nur teilweise berücksichtigen oder völlig ignorieren, unterschätzen wir derzeit wahrscheinlich die Auswirkungen des Klimawandels auf die Vegetation.“ seine Widerstandsfähigkeit gegenüber Veränderungen.“ Klima Wir denken oft, dass es bei Klimamodellen um Physik geht, aber die Biologie spielt eine große Rolle und ist etwas, das wir wirklich berücksichtigen müssen.

„Diese Art von Vorhersagen haben Auswirkungen auf naturbasierte Lösungen für den Klimawandel wie Wiederaufforstung und Aufforstung und darauf, wie viel Kohlenstoff solche Initiativen binden können. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass diese Ansätze über einen längeren Zeitraum eine größere Wirkung bei der Eindämmung des Klimawandels haben könnten.“ Zeit als wir dachten.

„Allerdings wird das bloße Pflanzen von Bäumen nicht alle unsere Probleme lösen. Wir müssen auf jeden Fall die Emissionen in allen Sektoren reduzieren. Bäume allein können der Menschheit keinen Ausweg aus dem Gefängnis bieten.“

Referenz: „Höhere globale Bruttoprimärproduktivität unter einem zukünftigen Klima mit fortschrittlicheren Darstellungen der Photosynthese“ von Jürgen Knauer, Matthias Kuntz, Benjamin Smith, Josep J. Canadel, Belinda E. Medlin, Alison C. Bennett, Sylvia Caldararo und Vanessa Havird, 17. November 2023, Fortschritt der Wissenschaft.
doi: 10.1126/sciadv.adh9444