În timpul fotosintezei, plantele iau apă și CO2 și le transformă în oxigen și carbohidrați – stocând carbonul în interiorul plantei și în sol. O disponibilitate mai mare de CO2 crește rata acestui proces, acționând ca un fel de frână în calea încălzirii globale prin sechestrarea unei cantități mai mari de CO2.
Teoria potrivit căreia creșterea dioxidului de carbon în atmosferă, cauzată de activitatea antropogenă, duce la creșterea ratei de fotosinteză la plante și, probabil, la înmulțirea și creșterea plantelor începe să-și arate vulnerabilitatea.
Un nou studiu de modelare, publicat în revista Science și citat de cosmosmagazine.com, a constatat că, deși rata de fotosinteză pe glob a crescut la un moment dat, creșterea fotosintezei a încetinit începând cu 2001 și s-ar putea opri în curând, din cauza unui efect negativ al schimbărilor climatice.
Autorii studiului au analizat imagini din satelit ale diferitelor suprafețe acoperite de frunziș, savane, terenuri cultivate și păduri, și a folosit Machine Learning (abilitatea sistemelor de a învăța singure în mod automatizat), pentru a identifica schimbări, cum ar fi culoarea frunzelor, relevante pentru ratele de fotosinteză. De asemenea, au studiat datele privind nivelurile de CO2 și de vapori de apă din aer în perioada 1982-2016.
Combinând aceste seturi de date, ei au descoperit că, pe măsură ce nivelurile de CO2 au crescut între 1982 și 2000, ratele globale de fotosinteză au crescut, de asemenea, în mod semnificativ. Dar, începând cu anul 2000, această creștere a ratei de fotosinteză a început să încetinească.
Cercetătorii spun că acest lucru se datorează probabil unui deficit crescut de presiune de vapori, sau VPD. VPD este diferența dintre cantitatea de umiditate din aer și cantitatea de umiditate pe care aerul o poate reține atunci când este saturat – practic, este o măsură a gradului de uscăciune a aerului.
Un VPD crescut (aer mai uscat) impune un stres hidric asupra fotosintezei, deoarece determină o evaporare mai mare a apei din țesuturile plantelor prin transpirație.
Transpirația are loc predominant prin intermediul unor pori sau mici deschideri din frunzele plantelor, numite stomate. Dar, dacă se pierde prea multă apă și prea repede, plantele închid stomatele pentru a încetini transpirația. Acest lucru afectează fotosinteza, deoarece și dioxidul de carbon este absorbit prin acești pori, atunci când aceștia sunt deschiși.
„Ca urmare a creșterilor VPD induse de creșterea temperaturii, fotosinteza ecosistemelor globale a fost suprimată și, astfel, la fel și capacitatea ecosistemelor globale de a asimila carbonul”, scriu autorii în studiul lor.
Ei sugerează că datele și proiecțiile climatice existente indică faptul că această tendință va continua probabil și în viitor. Se preconizează că creșterea VPD „va persista cel puțin până în 2050 și, posibil, și după această dată, ca răspuns la creșterea temperaturii aerului”, iar impactul rezultat asupra fotosintezei va fi de lungă durată.
Autorii concluzionează că studiul „subliniază faptul că încrederea omului în rezervoarele climatice bazate pe natură pentru a atinge neutralitatea [emisiilor de carbon] poate fi subminată de efectele negative ale schimbărilor climatice”.
