Home ความรู้เกษตรในเมือง/งานวิจัย คาร์บอนไดออกไซด์เลี้ยงพืช แต่โลกของพืชอิ่มแล้วหรือยัง ?

คาร์บอนไดออกไซด์เลี้ยงพืช แต่โลกของพืชอิ่มแล้วหรือยัง ?

พืชนั้นทำงานหนักให้กับมนุษย์อย่างเรา ๆ ทั้งผลิตอากาศที่เราใช้หายใจ อาหารที่เรากิน แม้กระทั่งเป็นยารักษาโรคบางชนิด แต่เมื่อพูดถึงการกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเราอาจประเมินความสามารถของมันมากเกินไป

การสังเคราะห์แสงนั้นมีทำงานเป็นเหมือนปอดของดาวเคราะห์โลก – พืชใช้แสง และคาร์บอนไดออกไซด์เพื่อสร้างน้ำตาลที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโต เกิดการปล่อยออกซิเจนออกมาระหว่างกระบวนการ เมื่อความเข้มข้นของคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้น พวกพืชก็ได้ขอบคุณการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิลของเหล่ามนุษย์  บางคนคิดว่าพืชน่าจะชอบการที่ได้กินอาหารแบบบุฟเฟ่ต์สำหรับการเจริญเติบโตแบบไม่จำกัด แต่บทความศึกษาชิ้นใหม่ที่ตีพิมพ์ใน Science Show พบว่า
การที่พืชได้มีสารอาหารไม่จำกัดในดินไม่ได้มีประสิทธิภาพตามที่คิดในอดีต

เนื่องจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นแหล่งอาหารหลักสำหรับพืช การเพิ่มระดับขึ้นของของคาร์บอนไดออกไซด์จึงช่วยกระตุ้นอัตราการสังเคราะห์แสงของพืชส่วนใหญ่โดยตรง การสังเคราะห์แสงที่เพิ่มขึ้นนี้เรียกว่า “ผลกระทบของการสะสม CO₂” ซึ่งช่วยเพิ่มการเจริญเติบโตของพืชหลายชนิดในโลก โดยจะเห็นผลชัดเจนได้ที่สุดในพืชเศรษฐกิจและต้นอ่อน แต่จะเห็นได้น้อยมากในป่าที่ต้นไม้โตแล้ว

ปริมาณ CO₂ ที่ถูกใช้ในการสังเคราะห์แสง และถูกเก็บไว้ในพืชและดินนั้นเพิ่มขึ้นในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา โดยตอนนี้พืชและดินนั้นสามารถดูดซับมลพิษ CO₂ ได้ราว 1 ใน 4 ของปริมาณมลพิษที่มนุษย์ปลดปล่อยออกมาในหนึ่งปี เราสันนิษฐานว่าการดูดซับเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเมื่อความเข้มข้นของ CO₂ เพิ่มขึ้น แต่จากข้อมูลที่รวบรวมในช่วง 33 ปีแสดงให้เราเห็นว่าอาจสิ่งที่กล่าวมานี้อาจไม่เป็นความจริง

ที่มา : https://srikanthadmin.wordpress.com/2015/03/04/the-carbon-fertilization-effect/

ความเชี่ยวชาญนั้นเป็นสิ่งสำคัญ ด้วยเหตุนี้บทความของเราจึงเขียนโดยนักวิชาการการ

ผลของการสะสม CO₂ ที่ลดลง

การประมาณการตัวเลขของผลกระทบของการสะสมคาร์บอนไดออกไซด์ในการเจริญเติบโตของพืช (CO₂-fertilisation effect) ทั่วโลกอย่างถูกต้องนั้นไม่ใช่งานที่ง่ายเลย เราต้องพยายามทำความเข้าใจข้อจำกัดในการสังเคราะห์แสงจากภูมิภาคหนึ่งไปยังสู่อีกภูมิภาคหนึ่ง และยังต้องทำความเข้าใจในทุก ๆ ระดับตั้งแต่ระดับโมเลกุลภายในใบไม้ไปจนถึงระบบนิเวศในภาพรวมทั้งหมด

ทีมวิจัยใหญ่ที่อยู่เบื้องหลังผลงานชิ้นใหม่ของ Science study ใช้ข้อมูลทั้งจากดาวเทียมและการสังเกตจากบนดินและโมเดลของวัฎจักรคาร์บอน การใช้ชุดเครื่องมือที่มีพลัง พวกเขาสามารถพบว่าผลการใช้คาร์บอนไดออกไซด์ในการเจริญเติบโตของพืช ลดลงทั่วโลกระหว่างปี 1982 – 2015 ซึ่งเป็นแนวโน้มที่ดีของความสัมพันธ์ของสารอาหารและน้ำในดิน

ในหลาย ๆ ทาง การผสมผสานของเครื่องมือที่แตกต่างกันนั้นช่วยให้เราเก็บสะสมชิ้นส่วนของภาพรวมระบบนิเวศของโลกนั้นมีการสังเคราะห์แสงอย่างไรให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ทีมนักวิจัยใช้เครื่องมือในการวัดค่าระยะยาวจาก Flux tower เหมือนรูปด้านล่าง ที่ซึ่งสามารถเก็บค่า CO₂ และน้ำที่พืชใช้ได้อย่างต่อเนื่องและยังวัดค่าได้อย่างกระจายลงไปในสังคมชีวภาพของโลก หมายความว่านี่เป็นการวัดค่าการสังเคราะห์แสงที่ดีที่สุดในระดับของระบบนิเวศ

เครื่องมือวิทยาศาสตร์บางอย่างในสวน

FLUXNET tower จำนวนมากทั่วโลกวัดค่าการแลกเปลี่ยน CO₂  ไอน้ำ และพลังงานระหว่างสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกและชั้นบรรยากาศ Caitlin Moore ผู้เขียนระบุ

Flux towers มีข้อจำกัดในระยะการวัด (ประมาณ 1 กิโลเมตร) แต่ข้อมูลที่เสาเหล่านี้ช่วยตรวจสอบการประเมินข้อมูลที่ดาวเทียมวัดได้ว่ามีการสังเคราะห์แสงมากขนาดไหน ด้วยดาวเทียมและเสา Flux towes นั้นสามารถเก็บข้อมูลได้ตั้งแต่ช่วงยุค 1990 (และก่อนหน้านั้นในบางกรณี) นักวิทยาศาสตร์สามารถประเมินแนวโน้มระยะยาวของการสังเคราะห์แสงทั่วทั้งโลก ซึ่งในการศึกษาล่าสุดได้ใช้เป็นโมเดลในการเปรียบเทียบในการจำลองการคำนวนด้วยคอมพิวเตอร์ให้ใช้ทำนายความสัมพันธ์ของพืชกับสิ่งแวดล้อม  

อะไรที่อาจจะขาดหายไปในโมเดลนี้

ทีมนักวิจัยในการศึกษาล่าสุดพบว่าการลดลงของการสะสม CO₂ นั้นเกี่ยวข้องกับน้ำและสารอาหารที่มีอยู่ ด้วยการคำนวนด้วยคอมพิวเตอร์อาจจะไม่สามารถได้อย่างถูกต้อง เรารู้ว่าสารอาหารเช่นไนโตรเจนและฟอสฟอรัสกำลังลดลงในบางพื้นที่ ซึ่งเราไม่สามารถอธิบายได้ พืชยังสามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมหรือเปลี่ยนวิธีในการเติบโต

เหมือนที่พวกเราสามารถใช้จ่ายน้อยลงในร้านขายของที่เต็มไปด้วยอาหาร พืชใช้ไนโตรเจนน้อยลงในกระบวนการสังเคราะห์แสงเมื่อพวกมันเจริญเติบโตในสภาวะที่มี CO₂ สูง กระบวนการสะสม CO₂ จะมีผลต่อการเจริญเติบโตลดลงก่อนหน้านี้ เพราะว่าพืชนั้นมีปฏิกิริยาตอบสนองที่ดีมากกว่าสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ การตอบสนองเหล่านี้ยากที่จะอธิบายด้วยการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์

หลายปีที่ผ่านมา มีประชาชนส่วนหนึ่งที่เชื่อว่ากระบวนการสะสมคาร์บอน หรือการนำคาร์บอนจากชั้นบรรยากาศมาใช้ของพืชจะบรรเทาวิกฤติ climate change โดยลดอัตราการเพิ่มขึ้น CO₂ ในชั้นบรรยากาศ ถึงแม้ว่าผลกระทบที่เกิดขึ้นตามที่โมเดลนี้ทำนายสภาพอากาศในอนาคต จะถูกโต้แย้งและได้รับการตีความแบบผิด ๆ โดยผู้ที่มีความเชื่อเกินจริงเกี่ยวกับ Climate change

แต่ถ้าการศึกษานี้ถูกต้อง ถ้าพวกเราสามารถประเมินปริมาณคาร์บอนที่พืชสามารถดึงได้จากชั้นบรรยากาศในอนาคตได้ แม้แต่การคาดการณ์สภาพภูมิอากาศอย่างระมัดระวังมากที่สุดของเราก็ยังอาจถือว่ามองโลกในแง่ดีอยู่ที่จะยังใจเย็น?

ที่มา : https://theconversation.com/carbon-dioxide-feeds-plants-but-are-earths-plants-getting-full-151865

You may also like