Влияние повышенного уровня CO₂ на растения в долгосрочной перспективе

Долгосрочные исследования в открытых камерах, проведённые учёными Службы сельскохозяйственных исследований (ARS), показывают широкий спектр воздействия растущего уровня углекислого газа (CO₂) на сельскохозяйственные культуры, леса и пастбища.

Исследовательскую группу возглавляет физиолог растений Стив Прайор из Национальной лаборатории динамики почв ARS в Оберне (Алабама). Он, фитопатолог Бретт Рунион и их коллеги обнаружили, что быстрорастущие инвазивные сорняки, такие как бирючина китайская, сыть и коммелина бенгальская, могут стать ещё более проблемными при повышении уровня CO₂ до прогнозируемых 550 частей на миллион к 2050 году.

Для лесных видов, таких как сосна длиннохвойная, более высокий уровень CO₂ повышает эффективность использования воды (что может улучшить засухоустойчивость) за счёт более длительного частичного закрытия устьиц.

В исследованиях рост и выживаемость сосен увеличились, в то время как рост и выживаемость растений подлеска сократились вдвое.

Помимо увеличения производства хвои при высоком уровне CO₂, учёные обнаружили химические изменения в этой хвое, которая опадает на лесную подстилку. Эти изменения приводят к снижению питательной ценности для многоножек и других насекомых и микробов, которые её потребляют, что может изменить циклы углерода и питательных веществ в естественных системах.

Также было установлено, что повышенный уровень CO₂ может увеличить количество растительных остатков сои и других культур и повлиять на доступность азота для растений в процессе разложения остатков микробами. Разные сорта сои также могут по-разному влиять на доступность азота в условиях высокого уровня CO₂.

Помимо сорняков, Прайор и Рунион наблюдали влияние на болезни и насекомых-вредителей, таких как ржавчина фузиформная и сосновый пилильщик.

Исследование соответствует приоритету Министерства сельского хозяйства США по реагированию на изменение климата.