Ďalší zaužívaný pohľad na oxid uhličitý dostáva trhliny. Nové dáta ukazujú, že príbeh CO₂ je zložitejší
Vedci zistili, že rastúca koncentrácia CO₂ pomáha tráve v afrických savanách lepšie zvládať sucho a podporuje jej rast. Má to však aj riziká.
Oxid uhličitý má v súvislosti s klimatickou zmenou prevažne negatívnu povesť. Vedci ho spájajú predovšetkým s rastúcou teplotou planéty a ďalšími zmenami klímy. Výskum vedený odborníkmi z University of Sheffield však upozornil na ďalší efekt, ktorý môže mať rastúca koncentrácia CO₂ v atmosfére. V afrických savanách totiž pribúda trávy. A podľa vedcov za tým môže do veľkej miery stáť práve viac oxidu uhličitého vo vzduchu.
Výskumníci sa zamerali na savany, v ktorých rastliny pravidelne čelia nedostatku vody. Práve v takýchto podmienkach sa ukázal účinok CO₂ výraznejšie. Trávy dokážu pri vyššej koncentrácii oxidu uhličitého obmedziť straty vody cez listy. Vďaka tomu zvládnu suchšie podmienky s menším stresom a dokážu udržať fotosyntézu aj v čase, keď nemajú dostatok vody. Tento výsledok je zaujímavý aj preto, že vedci dlho predpokladali, že tropické a subtropické trávy zo skupiny C₄ z rastúcej koncentrácie CO₂ výrazne neťažia.
Trávy mali podľa staršieho predpokladu profitovať len málo
C₄ trávy dominujú v mnohých savanách a svoju fotosyntézu už prirodzene prispôsobili horúcemu prostrediu s množstvom slnečného žiarenia. Vedci preto predpokladali, že dodatočný oxid uhličitý im veľa neprinesie. Nový výskum však ukázal, že situácia môže byť iná, najmä keď trávy zápasia so suchom.
„Trávy, ktoré dominujú savanám, sa často považovali za druhy, ktoré na rastúcu koncentráciu oxidu uhličitého reagujú len slabo, pretože už používajú veľmi efektívny typ fotosyntézy. Naše výsledky však tento predpoklad spochybňujú. Pri suchých podmienkach pomáha vyššia koncentrácia CO₂ týmto trávam šetriť vodu, znižovať stres zo sucha a pokračovať v raste,“ vysvetlila Kimberley Simpson z University of Sheffield, hlavná autorka štúdie.
Vedci pritom nepracovali iba s jedným experimentom. Analyzovali výsledky 70 experimentov s oxidom uhličitým a zároveň využili unikátny súbor údajov z Južnej Afriky. Výskumníci sledovali produkciu trávy na 533 miestach v Krugerovom národnom parku. K dispozícii mali údaje za obdobie až 32 rokov, od roku 1989 do roku 2021. Výsledok zaujal aj samotných vedcov. Produkcia trávy v parku za toto obdobie vzrástla približne o 28 percent.
Tím následne preveril, či za tým nemohli stáť iné faktory. Do úvahy preto vzal napríklad množstvo zrážok, teplotu, pasenie zvierat, požiare, znečistenie dusíkom aj zmeny v zastúpení jednotlivých druhov tráv. Žiadny z týchto faktorov však nedokázal vysvetliť celý pozorovaný nárast.
Neprehliadni
Vedci preto porovnali údaje z prírody s výsledkami kontrolovaných experimentov. Objavil sa podobný vzorec, vyššia koncentrácia CO₂ priniesla trávam najväčšiu výhodu tam, kde mali najmenej vody. To podporuje vysvetlenie, podľa ktorého zohráva rastúce množstvo oxidu uhličitého v atmosfére významnú úlohu.
„To, že sme našli rovnaký vzorec v kontrolovaných experimentoch aj vo viac ako troch desaťročiach pozorovaní skutočnej savany, poskytuje silný dôkaz, že rastúca koncentrácia oxidu uhličitého tieto ekosystémy už určitý čas mení,“ uviedol Colin Osborne z University of Sheffield.
Viac trávy nemusí byť automaticky dobrá správa
Na prvý pohľad môže väčšie množstvo trávy pôsobiť ako pozitívny výsledok. Savany však patria medzi veľmi rozsiahle a citlivé ekosystémy, takže aj zmena v množstve vegetácie môže mať viacero následkov. Savany pokrývajú približne pätinu povrchu pevniny Zeme a zabezpečujú približne 30 percent globálnej produkcie rastlín. Zmena v ich vegetácii preto nemusí zostať iba lokálnou záležitosťou. Jedným z možných problémov sú požiare. Viac trávy znamená aj viac rastlinného materiálu, ktorý môže slúžiť ako palivo. To môže ovplyvniť rozsah a intenzitu požiarov v savane.
Zároveň môže pribudnúť potravy pre bylinožravce. Viac vegetácie tak môže zmeniť rozloženie zvierat v krajine a ovplyvniť aj hospodárenie s pastvinami. Ďalšou otázkou zostáva uhlík. Hoci tráva pri raste pohltí CO₂ z atmosféry, neznamená to automaticky, že sa tento uhlík uloží na dlhý čas. Ak trávu zožerie zviera alebo zhorí pri požiari, uhlík sa môže pomerne rýchlo vrátiť späť do atmosféry.
„Viac trávy automaticky neznamená, že sa uloží viac uhlíka. Širší vplyv závisí od toho, kam sa dodatočná tráva dostane. Ak ju zjedia zvieratá alebo zhorí pri požiaroch, veľká časť uhlíka sa rýchlo vráti do atmosféry,“ upozornila Simpson.
Výskumníci si všimli ešte jeden zaujímavý trend. V Krugerovom národnom parku sa postupne zvýšilo zastúpenie vyšších a produktívnejších druhov tráv. Táto zmena vysvetlila časť nárastu množstva biomasy, no nie celý nárast. Vedci preto predpokladajú, že rastúce množstvo CO₂ nemusí meniť iba tempo rastu rastlín, ale časom môže ovplyvniť aj to, ktoré druhy tráv získajú výhodu nad ostatnými.
Takáto zmena môže následne ovplyvniť fungovanie celej savany. Jednotlivé druhy sa totiž líšia napríklad množstvom vody, ktoré potrebujú, rýchlosťou rastu alebo tým, ako dobre odolávajú požiarom a paseniu.
Výskumníci preto pomocou klimatických modelov preverili aj budúci vývoj. Ich simulácie naznačujú, že účinok rastúceho CO₂ na produkciu tráv môže pokračovať aj počas 21. storočia.
Vyššie teploty a predpokladaný pokles zrážok však tento efekt oslabia. Úplne ho podľa modelov neodstránia.
Výsledky tak pridávajú ďalší diel do skladačky pri predpovedaní budúcnosti afrických saván. Oxid uhličitý totiž nemusí v týchto ekosystémoch pôsobiť iba cez zmenu klímy. Jeho priame pôsobenie na rastliny môže ovplyvniť množstvo trávy, konkurenciu medzi jednotlivými druhmi, požiare aj dostupnosť potravy pre zvieratá.
Vedci teraz chcú lepšie pochopiť, či rastúca koncentrácia CO₂ mení iba množstvo trávy, alebo postupne premieňa aj samotné zloženie saván.
