يحسب العلماء معدلًا جديدًا لعملية التمثيل الضوئي العالمية

اكتشف فريق من العلماء بقيادة معهد سكريبس لعلوم المحيطات أن الغابات قد تستهلك ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أثناء عملية التمثيل الضوئي أكثر مما كان يعتقد في السابق. نُشر عملهم في 29 سبتمبر 2011 في مجلة Nature .

تبلغ مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي 390 جزءًا لكل مليون وتسلق الجبال. يمتص الغطاء النباتي جزء كبير من ثاني أكسيد الكربون الذي ينبعث في الجو. تقوم النباتات والأشجار بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مادة نباتية أثناء عملية التمثيل الضوئي. هذه آلية مهمة تساعد على تخفيف الاحترار المناخي الناجم عن ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

مخطط التمثيل الضوئي. الصورة الائتمان: ويكيميديا ​​كومنز.

إن تقدير الامتصاص العالمي لثاني أكسيد الكربون في الغابات ليس بالمهمة السهلة.

صرحت ليزا ويلب ، المؤلفة الرئيسية وباحثة ما بعد الدكتوراة في معهد سكريبس لعلوم المحيطات في لاجولا ، كاليفورنيا في بيان صحفي:

من الصعب حقًا قياس معدلات التمثيل الضوئي للغابات ، ناهيك عن العالم بأسره. بالنسبة للورقة الواحدة ، ليس من الصعب جدًا وضعه في غرفة القياس وقياس ثاني أكسيد الكربون المتناقص في هواء الحجرة. لكن لا يمكنك فعل ذلك لغابة بأكملها. ما قمنا به هو استخدام علامة تحدث بشكل طبيعي في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي والتي تتيح لنا تتبع عدد المرات التي انتهى فيها الأمر داخل ورقة نباتية ، ومن ذلك قدرنا المعدل العالمي المتوسط ​​للتمثيل الضوئي على مدى العقود القليلة الماضية.

على وجه التحديد ، قام العلماء بقياس التغيرات في نظائر الأكسجين داخل جزيئات ثاني أكسيد الكربون على مدار 30 عامًا. توفر نظائر الأكسجين توقيعًا يوضح المدة التي تم فيها تخزين ثاني أكسيد الكربون في المواد النباتية. من خلال بياناتهم ، تمكنوا من حساب أن نباتات الأرض تحبس ما يصل إلى 150 إلى 175 غراما من الكربون سنويا. أي ما يعادل 175.000.000.000.000 كيلو جرام من الكربون!

تتراوح القياسات السابقة لنشاط التمثيل الضوئي العالمي - والتي يشار إليها أيضًا باسم إجمالي الإنتاجية الأولية - بين 110 و 123 رسمًا بيولوجيًا للكربون سنويًا. تم اشتقاق هذه التقديرات لامتصاص الكربون النباتي من خلال استخدام طرق مختلفة مثل من خلال تكنولوجيا الاستشعار عن بعد.

قال رالف كيلينغ ، مؤلف مشارك ومدير مجموعة أبحاث CO 2 لـ Scripp:

إنه يتحدث عن السؤال ، كيف تعيش الأرض؟ نحن نجيب أنه أكثر قليلاً من الذي كان يعتقد سابقًا.

في العلوم ، ليس من غير المألوف أن تسفر الطرق المختلفة عن أعداد مختلفة حتى لو كانت كلتا الطريقتين تقيسان نفس الظاهرة. بشكل عام ، يمكن أن يؤدي استخدام مزيج من الأساليب التقليدية والتقنيات الحديثة إلى تحسين دقة البيانات وتعزيز فهمنا للعالم.

في المستقبل ، سيكون فهم كيف يتم توزيع الإنتاجية الأولية بشكل مكاني في جميع أنحاء الأرض هو المفتاح لحماية النظم الإيكولوجية الحرجة التي تعمل كبالوعات للكربون وتساعد على التخفيف من تغير المناخ.

التوزيع العالمي لصافي الإنتاجية الأولية (NPP) خلال شهر يوليو 2011. تظهر مستويات عالية من NPP باللون الأخضر ، وقياس كمية النباتات CO2 في عملية التمثيل الضوئي duing ناقص مقدار إطلاقات CO2 النباتات أثناء التنفس. الصورة الائتمان: ناسا.

مؤلفون آخرون مشاركون في ورقة عن التمثيل الضوئي نُشرت في مجلة Nature ، بمن فيهم Harro Meijer من جامعة Groningen في هولندا ؛ ألان بولنباكر ، ستيفن بايبر ومارتن واهلين من معهد سكريبس لعلوم المحيطات ؛ كي يوشيمورا من جامعة طوكيو في اليابان ؛ وروجر فرانسي وكولين أليسون من شركة CSIRO للبحوث البحرية والجوية في أستراليا. نشر ماتياس كونتز من مركز هيلمهولتز للبحوث البيئية أيضًا تعليقًا بالمعلومات حول النتائج.

خلاصة القول: اكتشف فريق من العلماء بقيادة معهد سكريبس لعلوم المحيطات أن الغابات قد تتناول ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أثناء عملية التمثيل الضوئي أكثر مما كان يعتقد سابقًا.

وانغاري ماثاي ، الحائز على جائزة نوبل ، عن زراعة الأشجار وحماية الغابات

عزل الكربون فائدة مفاجئة لخطة الغابات

أول خريطة على الإطلاق تكشف عن أماكن تخزين الغابات الاستوائية للكربون

دانيال سيغمان على طحالب المحيط والتبريد العالمي للماضي

الغلاف الجوي الأول للتنفس الأرض