Бидний эргэн тойрон дахь бүх бут сөөг, усан үзмийн мод, моднууд агаар мандлаас илүүдэл нүүрстөрөгчийг шингээхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг болохыг судалгаагаар тогтоожээ. Гэвч хэзээ нэгэн цагт ургамал маш их нүүрстөрөгчийг авч чаддаг тул уур амьсгалын өөрчлөлттэй тэмцэхэд туслах гар нь багасч эхэлдэг. Энэ яг хэзээ болох вэ? Эрдэмтэд энэ асуултын хариултыг хайж байна.
20-р зууны эхэн үед аж үйлдвэрийн хувьсгал эхэлснээс хойш хүний үйл ажиллагаанаас үүдэлтэй агаар мандалд нүүрстөрөгчийн хэмжээ огцом өссөн. "Trends in Plant Science" сэтгүүлд хэвлэгдсэн зохиогчид компьютерийн загвар ашиглан фотосинтез 30% -иар өссөн болохыг тогтоожээ.
Австралийн Жеймс Күүкийн их сургуулийн судлаач, экофизиологич Лукас Чернусак “Энэ нь харанхуй тэнгэрт гэрэлтэх туяатай адил юм” гэж хэлжээ.
Үүнийг хэрхэн тодорхойлсон бэ?
Чернусак болон түүний хамтрагчид 2017 оны байгаль орчны судалгааны өгөгдлийг ашигласан бөгөөд энэ нь мөсөн цөм болон агаарын дээжээс олдсон карбонил сульфидыг хэмжсэн. Нүүрстөрөгчийн давхар ислээс гадна ургамал байгалийн нүүрстөрөгчийн эргэлтийн явцад карбонил сульфидыг авдаг бөгөөд үүнийг дэлхийн хэмжээнд фотосинтезийг хэмжихэд ихэвчлэн ашигладаг.
“Газар дээрх үйлдвэрүүд манай ялгарлын 29 орчим хувийг шингээдэг бөгөөд өөрөөр хэлбэл агаар мандалд CO2-ын концентрацид нөлөөлнө. Манай загварт хийсэн дүн шинжилгээ нь нүүрстөрөгчийг шингээх энэхүү үйл явцыг жолоодоход хуурай газрын фотосинтезийн үүрэг бусад ихэнх загваруудын санал болгож байснаас илүү байгааг харуулсан" гэж Чернусак хэлэв.
Гэхдээ зарим эрдэмтэд карбонил сульфидыг фотосинтезийг хэмжих арга болгон ашиглах талаар тийм ч итгэлтэй биш байна.
Керри Сендалл нь Жоржиа мужийн Өмнөд их сургуулийн биологич бөгөөд цаг уурын өөрчлөлтийн янз бүрийн хувилбарт ургамал хэрхэн ургадаг болохыг судалдаг.
Ургамлын карбонил сульфидын шингээлт нь тэдний хүлээн авсан гэрлийн хэмжээнээс хамаарч өөр өөр байж болох тул Сендалл судалгааны үр дүнг "хэт үнэлэгдсэн байж магадгүй" гэж хэлсэн ч дэлхийн фотосинтезийг хэмжих ихэнх аргууд тодорхойгүй байна гэж тэрээр тэмдэглэжээ.
Илүү ногоон, зузаан
Фотосинтез хэр их нэмэгдсэнээс үл хамааран илүүдэл нүүрстөрөгч нь ургамлын бордоо болж, өсөлтийг хурдасгадаг гэдэгтэй эрдэмтэд санал нэг байна.
"Модны навч нягт болж, мод илүү нягт болсон гэсэн нотолгоо бий" гэж Чернусак хэлэв.
Oak Ride үндэсний лабораторийн эрдэмтэд мөн ургамал CO2-ийн хэмжээ ихсэх үед навчны нүхний хэмжээ нэмэгддэг болохыг тэмдэглэжээ.
Сендалл өөрийн туршилтын судалгаагаар ургамлыг ердийнхөөс хоёр дахин их нүүрстөрөгчийн давхар исэлд хордуулжээ. Ийм нөхцөлд, Сендаллын ажигласнаар навчны эд эсийн найрлага өөрчлөгдөж, өвсөн тэжээлтэн амьтдад идэхэд хэцүү болсон байна.
Товчлолын цэг
Агаар мандалд CO2-ын хэмжээ нэмэгдэж, эцэст нь ургамал үүнийг даван туулж чадахгүй байх төлөвтэй байна.
"Нүүрстөрөгчийн шингээгчийн агаар мандлын СО2-ын өсөлтөд үзүүлэх хариу үйлдэл нь дэлхийн нүүрстөрөгчийн циклийн загварчлалын хамгийн том тодорхойгүй байдал хэвээр байгаа бөгөөд энэ нь уур амьсгалын өөрчлөлтийн төсөөлөл дэх тодорхойгүй байдлын гол хөдөлгөгч хүчин зүйл юм" гэж Oak Ride үндэсний лаборатори вэбсайтдаа тэмдэглэжээ.
Газар тариалан, газар тариалангийн талбайн цэвэрлэгээ, чулуужсан түлшний ялгарал нь нүүрстөрөгчийн эргэлтэд хамгийн их нөлөө үзүүлдэг. Хэрэв хүн төрөлхтөн энэ үйлдлээ зогсоохгүй бол эргэлтийн цэг гарах нь гарцаагүй гэдэгт эрдэмтэд итгэлтэй байна.
Барууны их сургуулийн экофизиологич Дэниел Вэй “Агаар мандалд илүү их нүүрстөрөгчийн ялгарал хуримтлагдаж, концентраци хурдацтай нэмэгдэж, үүний зэрэгцээ уур амьсгалын өөрчлөлт илүү хурдан явагдах болно.
Бид юу хийж чадах вэ?
Иллинойсын Их Сургууль болон Хөдөө Аж Ахуйн Департментийн эрдэмтэд ургамлыг илүү их нүүрстөрөгчийг хуримтлуулахын тулд генетикийн хувьд өөрчлөх арга замыг туршиж байна. Рубиско хэмээх фермент нь CO2-ийг фотосинтезд шингээх үүрэгтэй бөгөөд эрдэмтэд үүнийг илүү үр дүнтэй болгохыг хүсч байна.
Өөрчлөгдсөн үр тарианы сүүлийн үеийн туршилтууд нь рубискогийн чанарыг сайжруулах нь ургацыг 40 орчим хувиар нэмэгдүүлдэгийг харуулсан боловч өөрчлөгдсөн ургамлын ферментийг томоохон арилжааны хэмжээнд ашиглахад арав гаруй жил шаардагдана. Одоогоор туршилтыг зөвхөн тамхи гэх мэт түгээмэл үр тариан дээр хийсэн бөгөөд рубиско нүүрстөрөгчийг хамгийн ихээр ялгаруулдаг модыг хэрхэн өөрчлөх нь тодорхойгүй байна.
2018 оны XNUMX-р сард байгаль орчны бүлгүүд Сан Франциско хотод цугларч, "уур амьсгалын өөрчлөлтийн мартагдсан шийдэл" гэж ойг хамгаалах төлөвлөгөө боловсруулжээ.
"Бодлого боловсруулагчид хуурай газрын биосфер нь нүүрстөрөгчийн хийн шингээгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг гэдгийг хүлээн зөвшөөрснөөр бидний дүгнэлтэд хариу өгөх ёстой гэж би бодож байна" гэж Сернусак хэлэв. "Эхний хийх зүйл бол ой модыг хамгаалахын тулд яаралтай арга хэмжээ авах бөгөөд ингэснээр тэд нүүрстөрөгчийг үргэлжлүүлэн шингээж, эрчим хүчний салбарыг нүүрстөрөгчгүйжүүлэх ажлыг даруй эхлүүлэх явдал юм."