Эффект удобрения CO2 - Википедия - CO2 fertilization effect

В CO
2 эффект удобрения или же эффект углеродного удобрения повышенная скорость фотосинтез в растениях, что является результатом повышенного уровня углекислый газ (CO
2) в атмосфере. Эффект варьируется в зависимости от вида растений, температуры и наличия воды и питательных веществ.[1] Однако увеличение скорости фотосинтеза у растений из-за CO
2 удобрения только частично переносятся на усиленный рост растений, и любой предполагаемый CO2 реакция на удобрения вряд ли значительно снизит антропогенное увеличение атмосферного CO.2 концентрация в течение следующего столетия.[2]

За последние 35 лет от четверти до половины покрытых растительностью земель Земли значительно озеленели.[когда? ] в основном из-за повышения уровня углекислого газа в атмосфере.[3][4]

Исследования под руководством Тревора Кинана из Министерства энергетики Национальная лаборатория Лоуренса Беркли (Лаборатория Беркли) показывают, что с 2002 по 2014 год растения, похоже, перешли в режим перегрузки, начав вытягивать из воздуха больше углекислого газа, чем раньше. В результате скорость, с которой накапливается углекислый газ в атмосфере, не увеличивалась в течение этого периода времени, хотя ранее она значительно увеличивалась вместе с ростом выбросов парниковых газов. Кинан сделал вывод: «К сожалению, этого увеличения недостаточно, чтобы остановить изменение климата».[5]

Теория предсказывает тропики иметь наибольший охват благодаря CO
2 эффект оплодотворения, но этого не наблюдалось. Количество CO
2 поглощение из CO
2 удобрения также зависят от того, как леса реагируют на изменение климата и защищены ли они от вырубка леса.[6]

Эксперименты по обогащению CO2 в свободном воздухе (FACE)

Основная статья: Обогащение концентрации свободного воздуха

В ORNL провели эксперименты FACE, где CO
2 уровни были увеличены выше уровня окружающей среды в лесные насаждения.[7] Эти эксперименты показали:[8]

  • Повышенное производство корней, стимулируемое увеличением CO
    2    , в результате чего больше почвенный углерод.
  • Первоначальное увеличение чистая первичная продуктивность, который не выдержал.
  • Более быстрое снижение азот доступность в увеличенном CO
    2     лесные участки.
  • Изменение структуры растительного сообщества с минимальным изменением структуры микробного сообщества.[9]
  • Повышенная CO
    2     не может значительно увеличить несущую способность створки или индекс площади листа площади.[9]

Эксперименты FACE подверглись критике как не репрезентативные для всего земного шара. Эти эксперименты не должны были быть экстраполированный глобально. Подобные эксперименты проводятся и в других регионах, например, в Тропический лес Амазонки в Бразилия.[10]

Уменьшение минералов и влияние на питание человека

Эмпирические данные показывают, что повышение уровня CO
2 приводят к снижению концентрации многих минералов в тканях растений. Удвоение CO
2 Уровни приводят к снижению концентрации минералов в среднем на 8%.[11] Снижение содержания магния, кальция, калия, железа, цинка и других минералов в сельскохозяйственных культурах может ухудшить качество питания человека. Исследователи сообщают, что CO
2 Уровни, ожидаемые во второй половине этого века, вероятно, снизят уровни цинка, железа и белка в пшенице, рисе, горохе и соевых бобах. Около двух миллиардов человек живут в странах, где граждане получают более 60 процентов цинка или железа из этих культур. Дефицит этих питательных веществ уже приводит к потере 63 миллионов лет жизни ежегодно.[12][13]

Рекомендации

  1. ^ Картрайт, Джон (16 августа 2013 г.). «Как углеродные удобрения влияют на урожайность?». экологические исследования. Письма об экологических исследованиях. Архивировано из оригинал 27 июня 2018 г.. Получено 3 октября 2016.
  2. ^ Киршбаум, Мико У. Ф. (01.01.2011). «Увеличивает ли улучшенный фотосинтез рост? Уроки, извлеченные из исследований по обогащению CO2». Физиология растений. 155 (1): 117–124. Дои:10.1104 / стр.110.166819. ISSN  0032-0889. ЧВК  3075783. PMID  21088226.
  3. ^ Чжу, Зайчунь; Пяо, Шилонг; Myneni, Ranga B .; Хуанг, Мэнтянь; Цзэн, Чжэньчжун; Canadell, Josep G .; Ciais, Philippe; Ситч, Стивен; Фридлингштейн, Пьер (2016-08-01). «Озеленение Земли и его движущие силы». Природа Изменение климата. 6 (8): 791–795. Bibcode:2016NatCC ... 6..791Z. Дои:10.1038 / nclimate3004.
  4. ^ «Если вы ищете хорошие новости об изменении климата, то это лучшее, что есть на данный момент». Вашингтон Пост. Получено 2016-11-11.
  5. ^ Кротц, Дэн (2016-11-08). "Исследование: голодные по углероду растения препятствуют росту атмосферного CO2 | Лаборатория Беркли". Центр новостей. Получено 2016-11-11.
  6. ^ Шимель, Дэвид; Стивенс, Бриттон Б .; Фишер, Джошуа Б. (2015). «Влияние увеличения CO2 на земной углеродный цикл». Труды Национальной академии наук. 112 (2): 436–441. Bibcode:2015ПНАС..112..436С. Дои:10.1073 / pnas.1407302112. ISSN  0027-8424. ЧВК  4299228. PMID  25548156.
  7. ^ «Эксперимент Ок-Ридж по обогащению сладкой жевательной резинки CO2: экспериментальный план». ORNL. 29 июня 2009 г.. Получено 23 ноя, 2019.
  8. ^ Норби, Ричард. «Обогащение CO2 в свободном воздухе (FACE)». ORNL. Получено 23 ноя, 2019.
  9. ^ а б Норби, Ричард Дж .; Зак, Дональд Р. (2011). «Экологические уроки экспериментов по обогащению CO2 на открытом воздухе (FACE)». Ежегодный обзор экологии, эволюции и систематики. 42 (1): 181–203. Дои:10.1146 / annurev-ecolsys-102209-144647. ISSN  1543–592X. S2CID  85977324.
  10. ^ «Эксперимент Amazon FACE». 28 марта 2015 г.. ORNL. Получено 23 ноя, 2019.
  11. ^ Лоладзе, I (2014). «Скрытый сдвиг ионома растений, подвергающихся воздействию повышенного содержания CO2, истощает минеральные вещества, составляющие основу питания человека». eLife. 3: e02245. Дои:10.7554 / elife.02245. ЧВК  4034684. PMID  24867639.
  12. ^ Taub, D. R .; Miller, B .; Аллен, Х. (2008). «Влияние повышенного содержания CO2 на концентрацию белка в пищевых культурах: метаанализ». Биология глобальных изменений. 14 (3): 565–575. Bibcode:2008GCBio..14..565T. Дои:10.1111 / j.1365-2486.2007.01511.x.
  13. ^ Myers, Samuel S .; Занобетти, Антонелла; Клоог, Итаи; Хайберс, Питер; Лики, Эндрю Д. Б.; Блум, Арнольд Дж .; Карлайл, Эли; Dietterich, Lee H .; Фицджеральд, Гленн (05.06.2014). «Увеличение выбросов CO2 угрожает питанию человека». Природа. 510 (7503): 139–142. Bibcode:2014Натура.510..139М. Дои:10.1038 / природа13179. ISSN  0028-0836. ЧВК  4810679. PMID  24805231.

внешняя ссылка