Мит: Повече въглероден диоксид в атмосферата може да повлияе само по благоприятен начин върху растенията

Климатека Последна промяна на 05 май 2022 в 12:10 14101 0

Кредит: Adobe Stock Images (свободен лиценз)

Климатичният анализ на ледниковия период намалява очакваното затопляне от нарастващия CO₂

17/04/2024

Геолози използват телекомуникационни "тъмни влакна", за да картографират вътрешностите на Земята

Становище на науката: За да растат, растенията се нуждаят от 3 основни неща: слънчева светлина, вода и въглероден диоксид. Но това не означава, че повече въглероден диоксид ще е от полза за растенията. Макар и някои експерименти да показват положително въздействие върху растенията при по-висока концентрация на CO₂, резултати от други показват, че повишени концентрации на газа могат да причинят вреди. Освен това увеличените концентрации на CO₂ водят до изменения на климата – повишение на глобалната температура, промени в режимите на валежите и увеличение на честотата и силата на екстремни метеорологични явления, а последствията от тях върху растенията са преобладаващо негативни.

Мит: Повече въглероден диоксид в атмосферата подпомага растежа на растенията. Това е газът на живота.

Човекът е оставил отпечатъка си върху почти всяка част от земното кълбо. Много от тези въздействия са невидими. Сред тях е и промяната в химичния състав на атмосферата. Въглеродният диоксид (CO₂) е важна съставна част от атмосферата, а човешката дейност е увеличила концентрацията на газа в атмосферата с близо 50% от началото на Индустриалната революция в средата на 18 век (Фиг. 1).

^{Фигура 1. Атмосферна концентрация на CO₂за периода 1700 – 2022 г. До 1958 г. са използвани данни от ледени ядра, след това – данни от директни измервания в обсерваторията в Мона Лоа, Хаваи. Източник.}

Това е от съществено значение, тъй като CO₂ играе важна роля в поддържането на стабилността на климата. През последните векове хората са разстроили крехкия баланс на тази природна система, но човечеството е способно да намали своето въздействие – особено сега, когато притежава повишено разбиране за функцията на земната система.

Но природният баланс също има важно значение. Все пак, CO₂ e естествен газ и помага за растежа на растенията и посевите. Това е вярно, но е само част от истината. Широко разпространено твърдение е, че ако се добави допълнително количество CO₂ в атмосферата, това ще бъде като естествен наторител за растенията и посевите и ще направи света по-зелен. За съжаление това не е изцяло вярно.Митът, че добавянето на допълнителен CO₂ не може да бъде с негативни ефекти, е пример за логическо противоречие – на пръв поглед звучи правдоподобно, но всъщност е прекалено голямо опростяване. Този мит предполага, че високите концентрации на въглероден диоксид в атмосферата не са проблем. Но той оставя настрана други факти, свързани с растенията и негативните въздействия от CO₂ и климатичните промени.

Наторяващият ефект на въглеродния диоксид

Според проучване, проведено от 24 инситуции, публикувано в Nature, между 25 и 50% от растителните площи на земята са показали съществени процеси на озеленяване, т.е. нарастване на общата площ на листата, през последните 35 г. след преглед на спътникова информация. Счита се, че това се дължи до голяма степен, макар и не изцяло, на нарасналите концентрации на CO₂. Според д-р Филип Сиас, един съавторите в изследването, положителната роля на CO₂ върху растенията е възможно да бъде ограничена. По неговите думи, други проучвания показват, че растенията се приспособяват към повишаването на концентрацията на CO₂ и ефектът на наторяване намалява с течение на времето.

Също така има изключения – за някои видове растения с по-особен вид фотосинтеза, като царевицата, покачващите се нива на CO₂ нямат съществено влияние върху растежа им.

Торът сам по себе си не създава успешна градина

Нека направим аналогия с отглеждането на градина. Достатъчен ли е единствено тор за поддържането на хубава градина? Разбира се, че не. Една градина се нуждае от определено количество вода, стабилни метеорологични условия и растения, пригодени за местната среда. А именно тези фактори са нарушени поради натрупването на CO₂ в атмосферата. Добавянето на тор няма да помогне на растенията, ако те получават прекалено малко или прекалено много вода.

_{За една градина е важен балансът. Кредит снимка: Adobe Stock Images}

CO₂ е естествен газ, но може да бъде и вреден

Друга формулировка на този мит е: “CO₂ е естествен, следователно той не може да бъде нещо лошо“. Връщайки се към сравнението с градината, азотът и фосфорът се използват като растителна тор, но в голямо количество те се превръщат в замърсители. Свръхнаторяване с азот или фосфор може да доведе до бум на водорасли, да убие риби и да превърне езерата в блата с неприятна миризма. Дори и кислородът е експлозивен в достатъчно висока концентрация. А много естествени замърсители като живак, олово и арсеник се срещат естествено в природата, но въпреки това са опасни. Същото важи и за CO₂ – той е едновременно естествено и нужно вещество, но в по-големи концентрации има и негативни ефекти.

Важен е балансът

CO₂ и други парникови газове са жизненоважна съставна част от атмосферата, защото те улавят топлината. Без CO₂ Земята би се намирала във вечна ледникова епоха. Но малко количество CO₂ поддържа планетата обитаема: нито твърде гореща, нито твърде студена, точно толкова, колкото е нужно за живота, какъвто го познаваме. Прекалено много CO₂ би довел до прегряване на планетата.

Изучавайки историята на Земята, учени са открили, че когато има повече CO₂ в атмосферата, планета е по-гореща. Всъщност, последният път, когато Земята е имала концентрация на CO₂ в атмосферата като в настоящето, е по време на епохата на Плиоцена, преди повече от 3 милиона години. Тогава атмосферата на Земята е била с между 2 и 4°C по-топла от днес, а глобалното морско равнище е било с 50 до 80 см по-високо.

Измененията на климата биха могли да имат негативни последствия върху растенията

Човешката дейност отделя около 100 милиона тона CO₂ всеки ден, което води до натрупване на повече топлина в атмосферата. В резултат на улавянето на топлина от замърсяването, атмосферата, земята и океаните са се затоплили. Добавената топлина предизвиква допълнителни „странични ефекти“ като по-интензивни бури, наводнения, по-продължителни горещи вълни и засушавания. От своя страна тези неблагоприятни условия водят до по-чести и по-сериозни пожари, набези на насекоми и провалена реколта.

Да, растенията днес имат по-голямо „наторяване“ от допълнителния CO₂ във въздуха, но този допълнителен CO₂ води до други проблеми, увреждайки много растения и посеви.

А според друго проучване, наторяващият ефект на CO₂ се очаква да увеличи дебелината на листата на растенията, това обаче е възможно да намали способността им да поглъщат CO₂, а това би засилило нарастването на концентрацията на газа в атмосферата и да влоши ефектите върху климата, съответно и за много растителни видове.

Експериментите в земеделието показват и негативни ефекти

Проведени са множество експерименти, за да се установи какво би се случило след като растенията и земеделските посеви получават повишено количество CO₂. Когато допълнителният CO₂ бива добавен във въздуха около растенията, те започват да растат по-бързо. Поради тази причина понякога се увеличават концентрациите на СO₂ в затворени оранжерии за засилване на производството. Но оранжерийните растения се намират в коренно различни условия от тези във външния свят – те разполагат с оптимални количества вода, отлична почва и контролирана температура.

За провеждане на експеримент, по-близък до реалността, други проучвания включват не само допълнителен CO₂, но и повишение на температурата. По този начин се отчита въздействието на CO₂ върху климата на планетата. При такива условия много растения и посеви показват слаб растеж. Всъщност в повечето случаи засиленият растеж от CO₂ бива изцяло компенсиран от по-горещите условия, т.е. ефектът от климатичните промени би могъл да бъде по-силен от ефекта от CO₂върху растежа им. Тези експерименти показват, че твърдението за наторяването с CO₂ не е съвсем точно, защото не взема предвид и останалите фактори, които са следствие от климатичните промени. В допълнение рецензирани публикации показват, че посеви като жито, ориз, царевица и соя ще бъдат с намален добив със затоплянето на света (Фиг. 2).

^{Фигура 2. Ефектите от повишение на глобалната температура върху различен вид посеви. За всяка една култура (жито, ориз, царевица и соя) са представени резултатите (цветните точки показват медианните стойности) на база данни от симулации, наблюдения и статистически анализ. Източник.}

Знаково проучване от 2018 г. открива, че отглеждането на ориз при високи концентрации на CO₂ го прави по-малко хранителен. Допълнителното количество CO₂ води до дисбаланс в химичния състав на посевите, което води до намалени количества протеини, желязо, цинк и витамини от група B. Този резултат е още един пример за това как природният баланс бива нарушен от повече CO₂.

А според друго проучване, при което са разгледани дървените пръстени от субалпийски гори в Западна Канада, през 20 век не е открито увеличение на растежа на дърветата, което може да бъде обвързано с повишаващата се концентрация на CO₂.

Лошите новини могат да попречат на вземането на нужните мерки

Човешките дейности имат негативно влияние и вече променят химичния състав на земната атмосфера. Въпреки това можем да използваме подобрените ни познания, за да предотвратим бъдещо влошаване на проблемите и да поддържаме здравословна среда за растенията и хората.

В заключение, повишената концентрация на въглероден диоксид помага на растежа на голяма част от растителните видове, но това не се отнася за всички растения, и не отчита ефектите от причинените от въглеродния диоксид климатични промени, които имат негативно влияние върху растенията.

Статията е адаптирана от Yale Climate Connections и Realitydrop.org

В статията са използвани материали от:

Източник: Мит: Повече въглероден диоксид в атмосферата подпомага растежа на растенията, Климатека

Още по темата

27/04/2022
Земята

Климатични и биосферни граници на индустриалното земеделие

19/04/2022
Земята

Промените в климата и микробиологичните хранителни опасности

14/04/2022
Земята

Предимства на биологичното земеделие