لماذا ضعفت قدرة النبات على النمو؟ (دراسة)

ووجد الباحثون أن قدرة النباتات على النمو تضعف مع مرور الوقت، وأن تغير المناخ يحدث وراء الكواليس.

تلعب النباتات دوراً استراتيجياً في تقليل انبعاثات الكربون في الغلاف الجوي؛ فهو يمتص ثاني أكسيد الكربون ويخزنه، مما يساهم في تقليل الانبعاثات وتقليل عبء الغازات الدفيئة. ترتبط قدرة النبات على امتصاص ثاني أكسيد الكربون بـ “كفاءة استخدام المياه” (WUE)؛ لكن مجموعة بحثية من جامعة نيو هامبشاير وجدت أن كفاءة استخدام المياه توقفت في جميع أنحاء العالم منذ عام 2001. ونشروا النتائج التي توصلوا إليها في أغسطس 2023.

كفاءة استخدام المياه

وهو مصطلح يشير إلى الكربون الذي يضاف إلى الكتلة الحيوية عندما يستهلك النبات وحدة واحدة من الماء. ويعني المستوى الأعلى من كفاءة استخدام المياه أن النبات يستهلك كميات أقل من الماء ويمتص كميات أكبر من ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. لعملية التمثيل الضوئي الذي يتحول بدوره إلى الكربون الذي يمكن تخزينه في النبات وإدراجه في الكتلة الحيوية مما يعزز نمو النبات. إذا كان النبات يستهلك كمية كبيرة من الماء؛ وهذا مؤشر على انخفاض كفاءة استخدام المياه.

لكنها توقفت!

زادت كفاءة استخدام المياه في النباتات بين عامي 1982 و2000، لكنها ظلت مستقرة بين عامي 2001 و2016. وهذا يعني أن النباتات تمتص كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون وتستخدم المزيد من المياه. وهذا له عدد من النتائج المتعلقة بدورة الكربون والإنتاج الزراعي والموارد المائية.

تحليل

استخدم الباحثون بيانات من الأقمار الصناعية، والأرصاد الجوية الدقيقة، والتعلم الآلي، والذكاء الاصطناعي؛ ولتطوير 24 نموذجًا لخمس مناطق نباتية: الغابات والشجيرات والسافانا والمراعي والأراضي الزراعية، بحثوا في الأسباب المحتملة لعدم قدرة هذه النظم البيئية على امتصاص ثاني أكسيد الكربون.

ماذا وجدوا؟

حسنًا، بداية يجب الإشارة إلى أن عملية التمثيل الضوئي تعتمد على تبادل الغازات بين النبات والجو، وذلك من خلال المسام الصغيرة الموجودة على سطح الورقة.

مع ارتفاع درجات الحرارة، نتيجة تغير المناخ، فإن معدل “عجز ضغط البخار” (VPD)، وهو الفرق بين الكمية الفعلية لبخار الماء في الهواء، وكميته بعد تشبع الهواء بالماء، زيادة. ومع زيادة معدل عجز ضغط البخار، تصبح المسام الموجودة على سطح ورقة النبات أقرب إلى بعضها البعض، مما يقلل من كفاءة عملية التمثيل الضوئي، ويزيد من استهلاك النبات للمياه، وتقلل قدرة النبات على امتصاص ثاني أكسيد الكربون. وفي نهاية المطاف، تضعف قدرة النبات على النمو.

2a02-4780-11–4f جزيرة إم آند إم