Fotosinteza zahteva određene uslove, a možda neće biti moguća ako temperature porastu

Šume su pluća Zemlje. Visoko drveće se pruža prema nebu da bi pronašlo sunčevu svetlost, uzimajući vodu iz korena i ugljen-dioksid kroz svoje lišće da bi ostvario proces fotosinteze.

Фотосинтеза захтева одређене услове, а можда неће бити могућа ако температуре порасту

Kao i svaka hemijska reakcija, ova razmena elemenata najbolje funkcioniše unutar optimalnog temperaturnog opsega. Ako se uslovi, parametri i temperaturna ravnoteža promene, proces fotosinteze može da se poremeti.

Uticaj globalnog zagrevanja na krošnje drveća

Nova studija koja kombinuje podatke merenja krošnje drveća i globalne satelitske podatke, otkrila je da mali deo listova u krošnji drveća u tropskim šumama možda dostiže svoju gornju granicu.

„Ova studija pokazuje da postoje vremena i mesta gde listovi tropske šume prelaze svoje kritične temperaturne pragove na kojima se odvija proces fotosinteze“, rekao je autor i tropski ekolog Gregori Goldsmit sa Univerziteta Čepmen u Kaliforniji.

Istraživanja pokazuju da tropsko drveće može da podrži proces fotosinteze na temperaturama koje u proseku dostižu do 46,7 stepeni Celzijusa.

Problem je što se planeta ne zagreva ravnomerno, pa se to odražava na krošnje drveća, naročito sa porastom globalnih temperatura.

„Tolerancija na toplotu varira među vrstama i populacijama šumskih stanovnika, kao i unutar listova drveća“, istakao je tropski ekolog Goldsmit.

Kako bi razumeli drveće koje polako stiže do tačke na kojoj neće moći da vrši proces fotosinteže zbog povećanih globalnih tremperatura, tim predvođen ekoinformatičarem Univerziteta Severna Arizona, Kristoferom Dautijem, prikupio je je podatke sa Nasinog senzora Ekostres, koji meri temperaturu površine zemlje, dok kruži oko Zemlje na Međunarodnoj svemirskoj stanici.

Satelitska merenja Nasinim senzorima

Satelitska merenja obavljena između 2018. i 2020.godine dala su rezultate sa podacima sa senzora koji beleže temperature u gornjim krošnjama pet šumskih lokaliteta u Brazilu, Portoriku, Panami i Australiji.

Analiza je otkrila da su temperature krošnji drveća bile oko 34 stepena Celzijusovih tokom sušnih perioda. Neki od listova imalu su temperaturu lista oko 40 stepeni Celzijusovih.

„Iako retko, pojava ekstremnih temperatura može imati katastrofalan efekat na fiziologiju lista“, naveli su istraživači.

Na osnovu onoga što znamo o fiziologiji biljaka, drveće može zatvoriti pore svojih listova koje imaju oblik pasulja, a koje se nazivaju stomati, da bi sačuvalo vodu u skladu sa porastom temperature. Međutim, to bi moglo izložiti listove "štetnim" temperaturama, jer oni ne bi više mogli da se hlade procesom transpiracije.

U periodima suše kada je zemljište isušeno, toplota bi mogla da bude još intenzivnija, pa bi drveće bilo pod pritiskom, jer vlaga u tlu takođe utiče na temperaturu listova krošnje.

Kako bi simulirao buduće klimatske uslove, stručni tim je modelirao odgovore tropske šume na više temperature i periodične suše, koristeći podatke iz tri eksperimenta zagrevanja u kojima su senzori temperature zalepljeni na pojedinačne listove u gornjim šumskim krošnjama.

Simulacije sugerišu da bi do 1,4 odsto gornjih listova krošnje moglo da uspori proces fotosinteze.

Ako zagrevanje listova bude iznad 3,9 stepeni Celzijusovih ,što je najgori scenario, to bi bila toplota koju šume ne bi mogle da izdrže. Tada bi i drveće i lišće mogli da počnu da odumiru, što bi smanjilo velike količine zaliha ugljenika.

Istraživači, međutim, naglašavaju da postoji značajan stepen neizvesnosti u njihovim rezultatima, što znači da bismo možda imali vremena da reagujemo. Treba smanjiti krčenje šuma ili ga planski kontrolisati, kao i globalno zagrevanje.

„Još uvek je u moći čoveka da odlučuje o budućoj sudbini kritičnih oblasti biodiverziteta, voda, šuma, ugljenika“, naveli su istraživači.