A több szén-dioxid segít a növényeknek vizet spórolni, de van egy fontos bökkenő

A szén-dioxidot általában a klímaváltozás egyik fő okozójaként emlegetjük, de a növények számára ez egyben nélkülözhetetlen tápanyag is. Emiatt régóta él az a feltételezés, hogy a légköri CO₂-szint emelkedése gyorsabb növekedést, nagyobb erdőket és hatékonyabb szénmegkötést eredményezhet.

Egy friss kutatás azonban arra figyelmeztet, hogy a valóság ennél jóval összetettebb. Bár a növények valóban hatékonyabban gazdálkodnak a vízzel magasabb szén-dioxid-koncentráció mellett, ez önmagában nem vezet automatikusan nagyobb növekedéshez vagy tartósan fokozott szénelnyeléshez.

Kevesebb víz, ugyanannyi szén?

A növények levelein apró nyílások, úgynevezett gázcserenyílások találhatók. Ezeken keresztül veszik fel a szén-dioxidot a fotoszintézishez, ugyanakkor ugyanitt távozik a víz jelentős része is párolgás formájában.

Ha a levegő több CO₂-t tartalmaz, a növényeknek nem kell annyira kinyitniuk ezeket a nyílásokat ahhoz, hogy elegendő szén-dioxidhoz jussanak. Ennek eredményeként kevesebb vizet veszítenek, vagyis javul a vízfelhasználási hatékonyságuk. Ezt a jelenséget a kutatók már korábban is ismerték, az új vizsgálat azonban azt mutatja, hogy a folyamat következményei nem olyan egyszerűek, mint korábban gondolták.

Miért nem nőnek gyorsabban az erdők?

Sokan abból indultak ki, hogy ha a növények kevesebb vizet veszítenek, akkor több energiát fordíthatnak növekedésre és szénmegkötésre.

A Duke Egyetem és a Vuhani Egyetem kutatói azonban hosszú távú erdei kísérletek és matematikai modellek alapján arra jutottak, hogy a növekedést számos más tényező is korlátozza. A talaj tápanyagtartalma, a hőmérséklet, a csapadék, a fényviszonyok és az ökoszisztéma állapota mind meghatározza, hogy a plusz CO₂-ből végül mennyi biomassza lesz. Sok erdőben a vízmegtakarítás ellenére sem figyeltek meg jelentős többletnövekedést.

A természetben minden összefügg

A kutatás szerint a növények folyamatos kompromisszumot kötnek a szén-dioxid felvétele és a vízveszteség között. Az emelkedő CO₂-szint valóban javítja ezt az egyensúlyt, de közben a klímaváltozás más hatásai részben ellensúlyozhatják ezt az előnyt.

A tudósok ezért úgy vélik, hogy a jövő növényzetének viselkedését nem lehet kizárólag a szén-dioxid mennyisége alapján megjósolni. A vízháztartás és a környezeti feltételek legalább ilyen fontos szerepet játszanak.

Mit jelent ez a mezőgazdaság számára?

A kutatásnak a mezőgazdaság szempontjából is fontos üzenete van.

Bizonyos növények valóban jobban viselik a száraz időszakokat magasabb CO₂-szint mellett, mert hatékonyabban használják fel a rendelkezésre álló vizet. Ez azonban nem jelenti azt, hogy automatikusan magasabb terméshozam várható. Ha a talajból hiányzik a nitrogén vagy a foszfor, ha tartós hőstressz alakul ki, vagy ha szélsőséges aszály sújtja a területet, a kedvező hatás jelentősen csökkenhet.

Magyarország számára ez különösen aktuális kérdés. Az utóbbi években a nyári aszályok és a hőhullámok egyre gyakrabban okoztak terméskiesést, ezért a vízmegőrző talajművelés, az öntözés fejlesztése és az alkalmazkodó növényfajták szerepe tovább növekedhet.