นักวิทยาศาสตร์พืชสังเกตเห็นว่าเมื่อระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศสูงขึ้น พืชส่วนใหญ่ทำสิ่งผิดปกติ นั่นคือ ทำให้ใบหนาขึ้น
และเนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์ทำให้ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศสูงขึ้น พืชใบหนาจึงดูเหมือนอยู่ในอนาคตของเรา
แต่ผลที่ตามมาของการตอบสนองทางสรีรวิทยานี้ไปไกลกว่าใบไม้ที่แข็งแรงกว่าในพืชหลายชนิด นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันสองคนได้ค้นพบว่าพืชที่มีใบหนากว่าอาจทำให้ผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศรุนแรงขึ้น เพราะพวกมันจะมีประสิทธิภาพน้อยลงในการกักเก็บคาร์บอนในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่ว่าแบบจำลองการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในปัจจุบันยังไม่ได้นำมาพิจารณา
ในบทความ ที่ ตีพิมพ์ออนไลน์เมื่อวันที่ 1 ต.ค. โดยวารสารGlobal Biogeochemical Cyclesนักวิจัยรายงานว่า เมื่อพวกเขารวมข้อมูลนี้เข้ากับแบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลกภายใต้ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศสูงที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในช่วงปลายศตวรรษนี้ จะทำให้เกิด ” การกักเก็บ คาร์บอน ” ทั่วโลกที่ เกิดจากพืช ให้ผลผลิตน้อยลง โดยเหลือคาร์บอนอีกประมาณ 5.8 เพตากรัม หรือ 6.39 พันล้านตันในชั้นบรรยากาศต่อปี ระดับเหล่านี้ใกล้เคียงกับปริมาณคาร์บอนที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศในแต่ละปีอันเนื่องมาจากการปล่อยเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มนุษย์สร้างขึ้น – 8 เพตากรัมหรือ 8.8 พันล้านตัน
“พืชมีความยืดหยุ่นและตอบสนองต่อสภาวะแวดล้อมที่แตกต่างกัน” Abigail Swannผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์บรรยากาศและชีววิทยาของ UW กล่าว “แต่จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีใครพยายามหาปริมาณว่าการตอบสนองประเภทนี้ต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะเปลี่ยนแปลงผลกระทบที่พืชมีต่อโลกของเราได้อย่างไร”
นอกจากการทรุดตัวของคาร์บอนในพืชแล้ว การจำลองที่ดำเนินการโดย Swann และMarlies Kovenockนักศึกษาปริญญาเอกด้านชีววิทยาของ UW ระบุว่าอุณหภูมิโลกอาจเพิ่มขึ้นพิเศษ 0.3 ถึง 1.4 องศาเซลเซียส เกินกว่าที่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าจะเกิดขึ้นแล้ว เปลี่ยน.
“ถ้าลักษณะเดียวนี้ – ความหนาของใบ – ในระดับคาร์บอนไดออกไซด์สูงมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในอนาคต เราเชื่อว่าแบบจำลองสภาพภูมิอากาศโลกควรคำนึงถึงแง่มุมอื่น ๆ ของสรีรวิทยาของพืชและพฤติกรรมของพืชเมื่อพยายามคาดการณ์สิ่งที่ สภาพภูมิอากาศจะดูเหมือนในศตวรรษนี้” Kovenock ผู้เขียนนำในหนังสือพิมพ์กล่าว
นักวิทยาศาสตร์ไม่รู้ว่าทำไมพืชถึงทำให้ใบหนาขึ้นเมื่อระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศสูงขึ้น แต่มีการบันทึกการตอบสนองในพืชหลายชนิด เช่น ต้นไม้ที่เป็นไม้ยืนต้น พืชผลหลัก เช่น ข้าวสาลี ข้าว และมันฝรั่ง และพืชอื่น ๆ ที่ได้รับการตรึงคาร์บอนC 3ซึ่งเป็นรูปแบบของการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งคิดเป็นประมาณ 95 เปอร์เซ็นต์ของการสังเคราะห์แสงบนโลก
ใบสามารถข้นได้มากถึงหนึ่งในสาม ซึ่งจะเปลี่ยนอัตราส่วนของพื้นที่ผิวต่อมวลในใบและเปลี่ยนแปลงกิจกรรมของพืช เช่น การสังเคราะห์ด้วยแสง การแลกเปลี่ยนก๊าซ การทำความเย็นแบบระเหย และการเก็บน้ำตาล พืชเป็นตัวปรับสภาพแวดล้อมที่สำคัญของพวกมัน หากไม่มีพวกมัน ชั้นบรรยากาศของโลกก็จะไม่มีออกซิเจนที่เราหายใจเข้าไป และ Kovenock และ Swann เชื่อว่าปฏิกิริยาตอบสนองของใบหนาที่วิกฤตและคาดเดาได้นี้เป็นจุดเริ่มต้นในอุดมคติที่จะพยายามทำความเข้าใจว่าการเปลี่ยนแปลงในวงกว้างของ สรีรวิทยาของพืชจะส่งผลต่อสภาพอากาศของโลก
“นักชีววิทยาพืชได้รวบรวมข้อมูลจำนวนมากเกี่ยวกับการตอบสนองของใบหนาต่อระดับคาร์บอนไดออกไซด์ที่สูง รวมถึงระดับคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศที่เราจะได้เห็นในปลายศตวรรษนี้” โคเวน็อคกล่าว “เราตัดสินใจที่จะรวมผลกระทบทางสรีรวิทยาที่ทราบกันดีของการทำให้ใบหนาขึ้นในแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ เพื่อค้นหาว่าสิ่งนี้จะมีผลกระทบอย่างไรในระดับโลก”
กระดาษปี 2009 โดย นักวิจัยในยุโรปและออสเตรเลียได้รวบรวมและจัดทำรายการข้อมูลจากการทดลองหลายปีว่าใบพืชเปลี่ยนแปลงอย่างไรตามสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน Kovenock และ Swann ได้รวมข้อมูลที่รวบรวมไว้เกี่ยวกับการตอบสนองของคาร์บอนไดออกไซด์ในแบบจำลองระบบโลกซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างแบบจำลองผลกระทบของปัจจัยที่หลากหลายต่อรูปแบบสภาพอากาศทั่วโลก
ความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศในปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 410 ส่วนในล้านส่วน ภายในหนึ่งศตวรรษ อาจเพิ่มขึ้นสูงถึง 900 ppm ระดับคาร์บอนไดออกไซด์ที่ Kovenock และ Swann จำลองด้วยใบไม้ที่หนาขึ้นมีเพียง 710 ppm พวกเขายังค้นพบว่าผลกระทบนั้นแย่ลงในบางภูมิภาคทั่วโลก ตัวอย่างเช่น บางส่วนของยูเรเซียและลุ่มน้ำอเมซอน มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นขั้นต่ำที่สูงกว่า ในภูมิภาคเหล่านี้ ใบหนาอาจขัดขวางการระเหยของความเย็นโดยพืชหรือการก่อตัวของเมฆ Kovenock กล่าว
Swann และ Kovenock หวังว่าการศึกษาครั้งนี้จะแสดงให้เห็นว่าจำเป็นต้องพิจารณาการตอบสนองของพืชต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในการคาดการณ์สภาพอากาศในอนาคต มีการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ อีกมากมายในด้านสรีรวิทยาและพฤติกรรมของพืชภายใต้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่นักวิจัยสามารถจำลองแบบต่อไปได้
“ตอนนี้เราทราบแล้วว่าการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยในพืชเช่นนี้อาจส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศทั่วโลก แต่เราต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตอบสนองของพืชเพื่อจำลองว่าพืชจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรด้วยความแม่นยำสูง” Swann กล่าว “ผู้คนไม่ใช่สิ่งมีชีวิตเพียงชนิดเดียวที่สามารถมีอิทธิพลต่อสภาพอากาศได้”
ที่มา : www.washington.edu
