Volgens een modelstudie wordt sinds het jaar 2000 de toename van fotosynthese steeds minder. Onderzoekers dachten dat meer CO2 in de lucht zou leiden tot steeds meer fotosynthese, maar dat effect wordt geremd doordat de lucht droger wordt.
De opwarming van de aarde zorgt voor drogere lucht. Dit effect zorg er mogelijk voor dat fotosynthese niet versnelt met de stijging van het CO2-gehalte in de lucht. Tijdens fotosynthese nemen planten CO2 op. Sommige wetenschappers hadden daarom verwacht dat meer CO2 fotosynthese zou versnellen. Zo zou meer van dit broeikasgas weer uit de lucht worden gehaald. Maar een recente modelstudie, gepubliceerd in Science, lijkt aan te geven dat dit versnellingseffect sinds het jaar 2000 geen grote rol meer speelt.
‘Ik probeer robots te ontwikkelen die ook echt een nieuwe stap maken’
Hoe werkt vliegen? Dat lijkt een simpele vraag, maar voor luchtvaarttechnicus en bioloog David Lentink is het een levenslange zoektocht.
Sensoren
Fotosynthese is de chemische reactie die planten gebruiken om CO2 en water om te zetten in energie in de vorm van suikers. Wetenschappers denken dat een hogere concentratie CO2 in de atmosfeer leidt tot meer en meer fotosynthese. Maar aardwetenschapper Jingfeng Xiao van de Universiteit van New Hampshire in de Verenigde Staten zegt dat maar weinig studies dit effect op mondiaal niveau hebben onderzocht.
Daarom analyseerden Xiao en zijn collega’s metingen van CO2 en luchtvochtigheid uit de periode 1982 tot en met 2016. De metingen waren verspreid over de hele wereld in verschillende ecosystemen, zoals bossen en savannes.
Vervolgens gebruikten ze satellietbeelden om in te schatten hoeveel plantengroei er plaatsvindt in die gebieden. Met behulp van kunstmatige intelligentie combineerden de onderzoekers deze twee soorten gegevens, om een beeld te krijgen van de mondiale variatie in CO2 en luchtvochtigheid.
Dit model suggereert dat gemiddeld de groei in de hoeveelheid fotosynthese is afgenomen sinds 2000. Dit terwijl de concentratie CO2 wel is blijven stijgen. Dit komt waarschijnlijk doordat de lucht droger wordt. Dat voorkomt dat een hoger CO2-gehalte leidt tot meer fotosynthese, volgens Xiao.
Huidmondjes
Daardoor verdampt er meer water uit de huidmondjes van bladeren, een proces dat transpiratie heet. Een hogere transpiratiesnelheid zorgt er in het algemeen voor dat planten beter groeien, omdat er meer water van de wortels naar de bladeren stroomt. Onderweg neemt het water allerlei nuttige voedingsstoffen mee.
Maar wanneer de transpiratie te snel gaat, sluiten planten de huidmondjes, zodat dit proces vertraagt. De huidmondjes zijn ook de ingang voor CO2, dus dit kan fotosynthese in de weg zitten. Dit effect speelt wereldwijd waarschijnlijk al sinds 2000, door de drogere lucht veroorzaakt door de opwarming van de aarde, zegt Xiao.
Volgens Xiao zou dit betekenen dat het planten van bomen om CO2 op te nemen een minder groot effect heeft dan verwacht. Bomen kunnen CO2 eeuwen vasthouden. Maar het idee dat ze daar beter in zullen worden doordat er meer CO2 in de lucht zit, moeten we loslaten, zegt hij.
Aannames
Bioloog Iain Colin Prentice van Imperial College London in het Verenigd Koninkrijk is sceptisch over de bevindingen van Xiao. Hij zegt dat er onzekerheden zitten het vertalen van de meteorologische metingen van een lokale naar mondiale schaal. Xiao is het ermee eens dat er onzekerheden zitten in het model, maar dat zijn team toch een consistent patroon heeft gevonden in de wereldwijde fotosynthese.
