Учените: Мит е, че повече въглероден диоксид в атмосферата подпомага растежа на растенията

За да растат, растенията се нуждаят от 3 основни неща: слънчева светлина, вода и въглероден диоксид, казват учените. Но това не означава, че повече въглероден диоксид ще е от полза за растенията, пише в свой анализ climateka.bg. Статията е адаптирана от Yale Climate Connections и Realitydrop.org. Текстът е част от поредицата „Митове“ на climateka.bg.

Макар и някои експерименти да показват положително въздействие върху растенията при по-висока концентрация на CO2, резултати от други показват, че повишени концентрации на газа могат да причинят вреди. Освен това увеличените концентрации на CO2 водят до изменения на климата – повишение на глобалната температура, промени в режимите на валежите и увеличение на честотата и силата на екстремни метеорологични явления, а последствията от тях върху растения са преобладаващо негативни.

Някои твърдят, че въглеродният диоксид е газът на живота, но е мит, че повече въглероден диоксид в атмосферата подпомага растежа на растенията. Това е газът на живота.

Човекът е оставил отпечатъка си върху почти всяка част от земното кълбо. Много от тези въздействия са невидими. Сред тях е промяната в химичния състав на атмосферата. Въглеродният диоксид (CO2) е важна съставна част от атмосферата, а човешката дейност е увеличила концентрацията на газа в атмосферата с близо 50% от началото на Индустриалната революция в средата на 18 век (Фиг. 1).

Фигура 1. Атмосферна концентрация на CO2 за периода 1700 – 2022 г.  До 1958 г. са използвани данни от ледени ядра, след това – данни от директни измервания в обсерваторията в Мона Лоа, Хаваи. 

Това е от съществено значение, тъй като CO2 играе важна роля в поддържането на стабилността на климата. През последните векове хората са разстроили крехкия баланс на тази природна система, но човечеството е способно да намали своето въздействие – особено сега, когато притежава повишено разбиране за функцията на земната система.

Но е възможно да сте чули мита, че природният баланс всъщност няма значение. Все пак, CO2 e естествен газ и помага за растежа на растенията и посевите. Това е вярно, но е само част от истината. Дори е подвеждащо да се каже, че е само част от истината. Според широко разпространен мит, ако се добави допълнително количество CO2 в атмосферата, това ще бъде като естествен наторител за растенията и посевите и ще направи светът по-зелен. За съжаление това твърдение не е вярно.

Митът, че добавянето на допълнителен CO2 не може да бъде с негативни ефекти, е пример за логическо противоречие – на пръв поглед звучи правдоподобно, но всъщност е прекалено голямо опростяване. Този мит е привлекателен и удобен, защото предполага, че замърсяването на въздуха с въглеродни емисии не е проблем. Но не е верен – той оставя настрана фактите, свързани с растежа на растенията и негативните въздействия от CO2. Всъщност много митове съдържат частица истина в себе си, поради което те стават популярни,но ние сме длъжни да погледнем отвъд този единствен фрагмент от даден факт.

Торът сам по себе си не създава успешна градина

Нека направим аналогия с отглеждането на градина. Достатъчен ли е единствено тор за поддържането на хубава градина? Разбира се, че не. Една градина се нуждае от определено количество вода, стабилни метеорологични условия и растения, пригодени за местната среда. А именно тези фактори са нарушени поради натрупването на CO2 в атмосферата. Добавянето на тор няма да помогне на растенията, ако те получават прекалено малко или прекалено много вода.

CO2 е естествен газ, но може да бъде и вреден

Друга формулировка на този мит е: “CO2 е естествен, следователно той не може да бъде нещо лошо“. Отново виждаме, че „вътрешното усещане“ не винаги издържа на научна проверка. Връщайки се към сравнението с градината, азотът и фосфорът се използват като растителна тор, но в голямо количество те се превръщат в замърсители. Свръхнаторяване с азот или фосфор може да доведе до бум на водорасли, да убие риби и да превърне езерата в блата с неприятна миризма. Дори и кислородът е експлозивен в достатъчно висока концентрация. А много естествени замърсители като живак, олово и арсеник се срещат естествено в природата, но въпреки това са опасни. Същото важи и за CO2 – той е едновременно естествено и нужно вещество, но и замърсител в големи концентрации.

CO2 и други парникови газове са жизненоважна съставна част от атмосферата, защото те улавят топлината. Без CO2 Земята би се намирала във вечна ледникова епоха. Но малко количество CO2 поддържа планетата обитаема: нито твърде гореща, нито твърде студена, точно толкова, колкото е нужно за живота, какъвто го познаваме. Прекалено много CO2 би довел до прегряване на планетата.

Изучавайки историята на Земята, учени са открили, че когато има повече CO2 в атмосферата, планета е по-гореща. Всъщност, последният път, когато Земята е имала концентрация на CO2 в атмосферата като в настоящето, е по време на епохата на Плиоцена, преди повече от 3 милиона години. Тогава атмосферата на Земята е била с между 2 и 4°C по-топла от днес, а глобалното морско равнище е било с 50 до 80 см по-високо.

Измененията на климата са тежки за растенията

Основите на промените в климата всъщност са лесни за разбиране. Човешката дейност отделя около 100 милиона тона CO2 всеки ден, главно чрез изгаряне на изкопаеми горива, което води до натрупване на повече топлина в атмосферата. В резултат на улавянето на топлина от замърсяването, атмосферата, земята и океаните са се затоплили. Добавената топлина предизвиква допълнителни „странични ефекти“ като по-интензивни бури, наводнения, по-продължителни горещи вълни и засушавания. От своя страна тези неблагоприятни условия водят до по-чести и по-сериозни пожари, набези на насекоми и провалена реколта. Да, растенията днес имат по-голямо „наторяване“ от допълнителния CO2 във въздуха, но този допълнителен CO2 води до други проблеми, увреждайки много растения и посеви. Климатичните промени нарушават растежа на растенията.

Експериментите в земеделието показват негативни ефекти

Проведени са множество експерименти, за да се установи какво би се случило след като растенията и земеделските посеви получават повишено количество CO2. Когато допълнителният CO2 бива изпомпван във въздуха около растенията, те започват да растат по-бързо. Поради тази причина CO2 понякога се добавя в затворени оранжерии за засилване на производството. Но оранжерийните растения се намират в коренно различни условия от тези във външния свят – те разполагат с оптимални количества вода, отлична почва и контролирана температура.

За провеждане на експеримент, по-близък до реалността, други проучвания включват не само допълнителен CO2, но и повишение на температурата. При такива условия, много растения и посеви показват слаб растеж. Всъщност в повечето случаи засиленият растеж от CO2 бива изцяло компенсиран от по-горещите условия. Тези експерименти показват, че митът за наторяването с CO2 е неправилен, а рецензирани публикации показват, че посеви като жито, ориз, царевица и соя ще бъдат с намален добив със затоплянето на света (Фиг. 2).

Фигура 2. Ефектите от повишение на глобалната температура върху различен вид посеви. За всяка една култура (жито, ориз, царевица и соя) са представени резултатите (цветните точки показват медианните стойности) на база данни от симулации, наблюдения и статистически анализ. 

Знаково проучване от 2018 г. открива, че отглеждането на ориз при високи концентрации на CO2 го прави по-малко хранителен.

Оризът играе ключова роля в изхранването на световното население. Допълнителното количество CO2 води до дисбаланс в химичния състав на посевите, което води до намалени количества протеини, желязо, цинк и витамини от група B. Този резултат е пореден пример за това как природният баланс бива нарушен от повече CO2.

Лошите новини могат да попречат на вземането на нужните мерки

Митове, които опитват да „развенчаят“ промените в климата, са изкушаващи. Никой не харесва идеята, че човешките дейности имат негативно влияние и  вече променят химичния състав на земната атмосфера, но въпреки това климатичните изменения са факт.

Но можем да използваме подобрените ни познания, за да предотвратим бъдещо влошаване на проблемите и да поддържаме здравословна среда за растенията и хората.