Puhumme ilmastonmuutoksen ja ilmaston lämpenemisen vaikutuksista sekä ilmakehään että kasvistoon ja eläimistöön. Emme kuitenkaan juurikaan kuule vaikutuksista ilmaston lämpeneminen kasvien juurissa. Vaikka juuret ovat maan alla, ilmaston lämpeneminen vaikuttaa myös niihin.
Tässä artikkelissa kerromme sinulle, mitä vaikutuksia ilmaston lämpenemisellä on kasvien juuriin ja mitä seurauksia sillä on.
Ilmaston lämpeneminen kasvien juurissa
Vaikka saattaa näyttää siltä, että ilmastonmuutos haittaa maanpäällisten kasvien kasvua vain vähän, Science Advancesin tuore artikkeli paljastaa, että pinnan alla tapahtuu merkittäviä muutoksia.
North Carolina State Universityn (USA) tutkijaryhmä on havainnut, että hiilen sitominen on yhä vaikeampaa, mikä aiheuttaa enemmän kasvihuonekaasujen vapautumista ilmakehään. Tutkijat havaitsivat, että kaksi ilmastotekijää, kohonneet lämpötilat ja kohonneet otsonitasot, vaikuttavat kielteisesti soijapapukasvien juuriin ja niiden kykyyn olla vuorovaikutuksessa maaperän mikro-organismien kanssa. Tämä on erityisen huolestuttavaa soijapavun viljelyn kannalta.
On huomionarvoista, että planeetan pintamaakerros, joka ulottuu noin 30 cm:iin, sisältää runsaasti hiiltä, joka Se on lähes kaksinkertainen määrä ilmakehässä kokonaisuudessaan.
Tutkijat suorittivat kattavan analyysin kohonneiden otsonitasojen ja lisääntyneen lämpenemisen vaikutuksista tiettyihin maanalaisiin olentoihin, jotka tunnetaan nimellä arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). Nämä organismit ovat vastuussa kemiallisten vuorovaikutusten helpottamisesta, jotka sitovat tehokkaasti hiiltä maaperään estämällä orgaanisen aineen hajoamisen. Tämä prosessi estää hiilen vapautumisen hajoavista aineista.
On arvioitu, että nämä sienet voivat sijaita juurissa noin 80 % kaikista planeetan pinnalla olevista kasveista. Sellaisenaan sen merkitystä ei voi aliarvioida. Näillä organismeilla on keskeinen rooli hiilen kierrossa, koska ne erottavat hiiltä kasveista ja palauttavat tärkeitä ravinteita, kuten typpeä, maaperään. Tämä sykli on elintärkeä koko kasvien kasvulle ja kehitykselle.
Kyky säilyttää hiiltä
Toisen kirjoittajan, professori Shuijin Hun mukaan kyky säilyttää hiiltä on ratkaisevan tärkeää maaperän tuottavuuden ylläpitämisessä. Tämä ei johdu pelkästään hiilivuodosta aiheutuvien kasvihuonekaasujen kielteisistä vaikutuksista, vaan myös hiilidioksidin sitomisen merkityksestä yleensä.
Tutkimukseen osallistuneet tutkijat jakoivat useita tontteja, joista jokaisella oli eri muuttujat. Joillekin lohkoille istutettiin soijapapuja ja ilman lämpötilaa nostettiin noin kolme celsiusastetta (3 ºC). Muut koealat olivat alttiina kohonneille otsonitasoille, kun taas toisella koealalla oli sekä korkea lämpenemistaso että otsoni. Lopuksi oli soijaviljelmien valvonta-alue, joka ei kärsinyt muutoksista. Mikä oli kokeilun tulos? Kenttäkokeet osoittivat sen Otsonitason ja lämpötilan nousu sai soijapavun juuret ohenemaan, samalla kun he pyrkivät säästämään luonnonvarojaan ja ravintoaineitaan.
Hun mukaan otsonin ja lämpenemisen vaikutus viljelykasveihin, kuten soijapapuihin, on merkittävä ja stressaava. Tämä ei kuitenkaan rajoitu vain soijapapuihin, vaan se vaikuttaa myös moniin muihin kasvi- ja puulajeihin. Kasvien heikkeneminen on suora seuraus otsonista ja lämpenemisestä, joiden on osoitettu olevan haitallisia. Kasvit yrittävät optimoida ravinteiden imeytymistä, mikä tekee niistä sen juuret pidentyvät ja ohenevat. Tämä on välttämätöntä, koska heidän on tutkittava suurempi määrä maata hankkiakseen tarvitsemansa resurssit.
Kasvien käyttäytymisen muuttuminen on ilmiö, jota on havaittu useissa tapauksissa.
Ilmaston lämpenemisen vaikutukset kasvien juuriin
Tämän ohenemisprosessin suora seuraus on arbuskulaaristen mykoritsasienten väheneminen ja hyfien kasvun nopeutuminen. Hyfa on pitkittyneiden lieriömäisten solujen verkosto, joka on peitetty kitiinillä ja muodostaa näiden sienten hedelmäkappaleet. Tämä kasvun kiihtyminen stimuloi edelleen hajoamista ja vaikeuttaa hiilen sitomista. On huomattava, että valtamerten jälkeen maaperä on planeettamme suurin luonnollinen hiilinielu, joka jopa ylittää metsien ja muun kasviston hiilidioksidin talteenottopotentiaalin. Siksi juurissa havaitun vähenemisen pitäisi olla huolenaihe.
Maan alla tapahtuva tapahtumasarja ei ehkä ole havaittavissa paljaalla silmällä, mutta niillä voi olla merkittävä vaikutus kasvien kasvuun, vaikka niiden versot näyttäisivätkin normaaleilta. Asiantuntijat havaitsivat, että tietyn AMF-lajin, Glomuksen, tasot laskivat soijapapukasveja ympäröivällä alueella. altistuivat korkeille lämpenemis- ja otsonitasoille. Sitä vastoin eri lajissa, Paraglomusissa, tasot nousivat.
Tutkijan mukaan Glomus suojaa orgaanista hiiltä mikrobien hajoamiselta, kun taas Paraglomus on tehokkaampi ravinteiden imeytymisessä. Näissä yhteisöissä tapahtuneet muutokset olivat odottamattomia. Lisäksi soijapapukasveja kolonisoineet arbuskulaariset mykorritsasienet muuttuivat otsonin muutoksen ja korkeampien lämpötilojen vuoksi.
Tutkijaryhmä on ilmoittanut aikovansa jatkaa erilaisten maaperän hiilen sitomiseen liittyvien järjestelmien tutkimista. muut maanpinnan alapuolella esiintyvät kasvihuonekaasupäästöt, kuten typpioksiduuli tai N2O. YK:n elintarvike- ja maatalousjärjestö FAO on raportoinut, että planeetan ensimmäiset 30 senttimetriä maaperää sisältävät lähes kaksi kertaa enemmän hiiltä kuin koko ilmakehä. Hiilen sitomisen vähentäminen näillä alueilla voisi haitata pyrkimyksiämme lieventää ilmastonmuutoksen vakavimpia seurauksia.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää ilmaston lämpenemisen vaikutuksista kasvien juuriin.