מחקרים מראים כי לחלוטין כל השיחים, הגפנים והעצים שמקיפים אותנו ממלאים תפקיד חשוב בספיגת הפחמן העודף מהאטמוספירה. אבל בשלב מסוים, צמחים יכולים לקחת כל כך הרבה פחמן שיד העזרה שלהם במאבק בשינויי האקלים מתחילה להתמעט. מתי זה יקרה בדיוק? מדענים מנסים למצוא תשובה לשאלה זו.
מאז החלה המהפכה התעשייתית בתחילת המאה ה-20, כמות הפחמן באטמוספרה שנגרמה מפעילות אנושית זינקה שחקים. באמצעות מודלים ממוחשבים, המחברים, שפורסמו ב-Trends in Plant Science, גילו כי במקביל, הפוטוסינתזה גדלה ב-30%.
"זה כמו קרן אור בשמים אפלים", אומר לוקאס צ'רנוסאק, מחבר מחקר ואקו-פיזיולוג באוניברסיטת ג'יימס קוק באוסטרליה.
איך זה נקבע?
Chernusak ועמיתיו השתמשו בנתונים ממחקרים סביבתיים משנת 2017, אשר מדדו קרבוניל גופרתי שנמצא בליבות קרח ובדגימות אוויר. בנוסף לפחמן דו חמצני, צמחים קולטים קרבוניל גופרתי במהלך מחזור הפחמן הטבעי שלהם, ולעתים קרובות משתמשים בזה למדידת פוטוסינתזה בקנה מידה עולמי.
"צמחי קרקע סופגים כ-29% מהפליטות שלנו, שאחרת היו תורמות לריכוזי CO2 באטמוספירה. ניתוח המודל שלנו הראה שתפקידה של פוטוסינתזה יבשתית בהנעת תהליך זה של קיבוע פחמן גדול יותר ממה שהציעו רוב הדגמים האחרים", אומר צ'רנוסאק.
אבל כמה מדענים לא כל כך בטוחים לגבי השימוש בקרבוניל גופרתי כשיטה למדידת פוטוסינתזה.
קרי סנדל הוא ביולוג באוניברסיטת ג'ורג'יה סאות'רן שחוקר כיצד צמחים גדלים תחת תרחישים שונים של שינויי אקלים.
מכיוון שספיגת קרבוניל גופרתי על ידי צמחים יכולה להשתנות בהתאם לכמות האור שהם מקבלים, סנדל אומרת שתוצאות המחקר "עשויות להיות מוערכות יתר על המידה", אבל היא גם מציינת שלרוב השיטות למדידת פוטוסינתזה גלובלית יש מידה מסוימת של אי ודאות.
ירוק ועבה יותר
לא משנה כמה גדלה הפוטוסינתזה, מדענים מסכימים שעודף הפחמן משמש כדשן לצמחים, ומאיץ את צמיחתם.
"יש ראיות שהעלווה של העצים הפכה צפופה יותר והעץ צפוף יותר", אומר סרנוסאק.
מדענים מהמעבדה הלאומית של Oak Ride ציינו גם שכאשר צמחים נחשפים לרמות מוגברות של CO2, גודל הנקבוביות על העלים גדל.
סנדל, במחקרים ניסיוניים שלה, חשפה צמחים לכמות כפולה של פחמן דו חמצני שהם מקבלים בדרך כלל. בתנאים אלו, על פי תצפיותיו של סנדל, השתנה הרכב רקמות העלים באופן שהלך ונהיה קשה יותר לאוכלי עשב לאכול אותם.
נקודת מפנה
רמת ה-CO2 באטמוספירה עולה, והצפוי שבסופו של דבר הצמחים לא יצליחו להתמודד איתה.
"התגובה של כיור פחמן לעלייה ב-CO2 באטמוספירה נותרה אי הוודאות הגדולה ביותר במודלים של מחזור פחמן עולמי עד כה, והיא מהווה מניע מרכזי לאי ודאות בתחזיות של שינויי אקלים", מציינת המעבדה הלאומית Oak Ride באתר האינטרנט שלה.
פינוי קרקע לעיבוד או חקלאות ופליטות דלק מאובנים הם בעלי ההשפעה הגדולה ביותר על מחזור הפחמן. מדענים בטוחים שאם האנושות לא תפסיק לעשות זאת, נקודת מפנה היא בלתי נמנעת.
"פליטת פחמן נוספת תילכדה באטמוספרה, הריכוז יגדל במהירות, ובמקביל, שינויי האקלים יתרחשו מהר יותר", אומר דניאל ווי, אקו-פיזיולוגים מאוניברסיטת ווסטרן.
מה אנחנו יכולים לעשות?
מדענים מאוניברסיטת אילינוי וממחלקת החקלאות מתנסים בדרכים לשנות גנטית צמחים כדי שיוכלו לאגור עוד יותר פחמן. אנזים בשם רוביסקו אחראי ללכידת CO2 לפוטוסינתזה, ומדענים רוצים לייעל אותו.
ניסויים אחרונים בגידולים שעברו שינוי הראו ששדרוג איכות הרוביסקו מגדיל את התפוקה בכ-40%, אך שימוש באנזים הצמחי המותאם בקנה מידה מסחרי גדול יכול לקחת יותר מעשור. עד כה, בדיקות נעשו רק על גידולים נפוצים כמו טבק, ולא ברור כיצד רוביסקו ישנה את העצים השולטים הכי הרבה פחמן.
בספטמבר 2018, קבוצות סביבתיות נפגשו בסן פרנסיסקו כדי לפתח תוכנית לשימור יערות, שלדבריהם היא "הפתרון הנשכח לשינויי האקלים".
"אני חושב שקובעי מדיניות צריכים להגיב לממצאים שלנו על ידי הכרה בכך שהביוספרה היבשתית מתפקדת כיום כשור פחמן יעיל", אומר סרנוסאק. "הדבר הראשון שצריך לעשות הוא לנקוט בפעולה מיידית כדי להגן על יערות כדי שיוכלו להמשיך לספוג פחמן ולהתחיל לפעול באופן מיידי להפחתת פחמן של מגזר האנרגיה."