Modellerad bruttoprimärproduktivitet (GPP) för tropiska och subtropiska zoner med ORCHIDEE-CNP. en GPP från ORCHIDEE-CNP-simuleringar som antar N begränsningar men ett högt P överallt (ingen P-begränsning). b GPP som i a, men inklusive P-begränsningar enligt en version av multipel regression i tabell 2. Färgskalan för a, b är överst. c skillnaden mellan GPP från modellen med N men inte P-begränsningar som visas i a och ORCHIDEE-CNP-simuleringarna med P-begränsningar enligt b, med färgskala längst ner. (d) zonskillnaden i GPP som visas i c med hjälp av 2˚ latitudinella band och aggregerade över longituder runt jordklotet. Kredit:Nature Communications (2022). DOI:10.1038/s41467-022-32545-0
En ny internationell studie ledd av forskare från Western Sydney University har kvantifierat fosforbegränsningar för fotosyntes i tropiska skogar, vilket visar hur redovisning av denna begränsning kan förbättra världens klimat.
Tropiska skogar har en viktig roll i kolets kretslopp, absorberar mer kol från atmosfären än något annat ekosystem och fungerar som nyckelmodulatorer av det globala klimatet.
Trots att de är hotspots för biologisk mångfald och är bland de mest produktiva ekosystemen på planeten, saknar de vanligtvis fosfor – ett viktigt växtnäringsämne – vilket begränsar fotosyntesen.
Som en del av studien publicerad i Nature Communications , gjorde forskargruppen den mest omfattande analysen hittills i 12 olika länder och tog nästan 18 000 mätningar för att förstå sambandet mellan fosfor och fotosyntes.
Huvudförfattaren professor David Ellsworth från Hawkesbury Institute for the Environment sa att studien förstärker att ju högre koncentrationen av fosfor i löv, desto högre förmåga att absorbera koldioxid.
"För första gången har analysen fastställt att fosfor är en avsevärd begränsning av lövs fotosynteskapacitet över hela världen", säger professor Ellsworth.
"Detta fynd har långtgående konsekvenser med tanke på att över en tredjedel av jordens jordar är under optimal fosfor, vilket illustreras av den positiva responsen från växttillväxt på tillsats av fosfor i form av gödningsmedel."
Enligt professor Ellsworth är förståelsen av fotosyntes och dess miljöpåverkan avgörande för att förutsäga reaktionen från alla världens ekosystem på de ökande koldioxidkoncentrationerna i atmosfären och klimatförändringarna, och därför för att förutsäga framtida klimatförändringsmöjligheter.
"Fynden utökar den tillgängliga kunskapen om hur världens ekosystem reagerar på klimatförändringarna. Det påverkar inte bara vår förståelse av vilken roll tropiska skogar har i den globala klimatförändringen utan skapar möjligheter att öka produktiviteten i själva skogarna", säger professor Ellsworth. .
Som en del av studien tog forskargruppen fram en matematisk formulering som skildrar kopplingen mellan fotosyntes och bladfosfor och använde den inom en av de få globala biosfärmodellerna som inkluderar fosforcykling.
Modelleringen visade hur upptäckten kan vara fördelaktig för att förutsäga global fotosyntes, vilket visar att tropiska skogar kunde absorbera mycket mer kol från atmosfären om dessa ekosystem var rikare på fosfor än vad de är för närvarande. + Utforska vidare
