Razumevanje povezave med rastlinami in ogljikovim dioksidom ostaja eno ključnih vprašanj sodobne klimatologije. Čeprav višje koncentracije ogljikovega dioksida pospešujejo fotosintezo in rast, se učinek hitro omeji, kadar rastline ne morejo dostopati do dovolj razpoložljivega dušika. Prav ta element določa, koliko ogljika lahko rastline dejansko vežejo iz ozračja.
Nedavna analiza, predstavljena v Zborniku Nacionalne akademije znanosti, opozarja na pomembno vrzel v razumevanju naravne fiksacije dušika. Univerza Columbia v svojem poročanju poudarja, da so bile poletne ponovne ocene dušika, ki ga ekosistemi pridobijo iz ozračja, precej nižje od tistih iz prejšnjih let. To pomeni, da je sposobnost rastlin, da izkoristijo dvig koncentracij ogljikovega dioksida, precej bolj omejena, kot so nakazovali obstoječi modeli.
Naravna fiksacija dušika je proces, pri katerem mikroorganizmi pretvorijo inertni atmosferski dušik v obliko, ki je rastlinam dostopna. Če je te biološko uporabne oblike premalo, rastline ne morejo v celoti izkoristiti učinka ogljikovega „gnojenja“. Univerza Columbia izpostavlja, da prav napake pri oceni tega procesa spodkopavajo natančnost modelov zemeljskega sistema.
Medvladni panel za podnebne spremembe se pri pripravi svojih projekcij močno opira na kompleksne modele zemeljskega sistema. V zadnji študiji, ki jo vodi skupina raziskovalcev iz več mednarodnih ustanov, so primerjali različne modele z merjenimi vrednostmi fiksacije dušika. Ugotovili so, da modeli dosledno napihujejo količino dušika, ki naj bi ga naravni ekosistemi fiksirali. Razlike so bile približno 50-odstotne.
Univerza Columbia navaja, da takšno precenjevanje neposredno vpliva na projekcije prihodnje rasti rastlin. V modelih, ki temeljijo na previsokih vrednostih fiksacije dušika, rastline iz ozračja po napovedih odstranijo več ogljika, kot se to v naravi realno zgodi. Zato je posledično tudi domnevni vpliv ogljikovega dioksida na rast – t. i. gnojilni učinek – precenjen za približno 11 odstotkov.
Glavna avtorica študije je Sian Kou-Giesbrecht z Univerze Simon Fraser, ki je doktorirala v laboratoriju Duncana Mengeja na Univerzi Columbia. Med sodelujočimi so tudi nekdanji Mengejevi študenti, danes raziskovalno dejavni na Harvardu in v Earthshot Labs. Menge je ob objavi dejal, da so „ponosni, da lahko nadgrajujejo temeljne vpoglede v fiksacijo dušika in razkrivajo njihove posledice za prihodnje razumevanje podnebja“.
Raziskovalna skupina izpostavlja, da bi morale mednarodne institucije, ki uporabljajo modele zemeljskega sistema, revidirati privzete parametre naravne fiksacije dušika. Univerza Columbia poudarja, da bolj realistično vrednotenje dušikovih tokov lahko bistveno vpliva na prihodnje podnebne napovedi in na razumevanje dejanske vloge rastlin pri ublažitvi podnebnih sprememb.
Foto: Freepik
