En ny förståelse om hur växter reagerar på höga temperaturer kan hjälpa till att förbättra förutsägelser om hur klimatförändringar kommer att påverka planeten.

Nick Smith, en adjungerad professor vid Purdue University i skogsbruk och naturresurser, och postdoktor vid Lawrence Berkeley National Laboratory, ville veta hur växternas kolupptag påverkas av långa perioder med olika temperaturer. Informationen kan vara till hjälp för modeller som använder växters kolupptag för att uppskatta effekterna av klimatförändringar.

"Modeller har bra representationer av kortsiktiga temperaturförändringar, men få data finns för att införliva långsiktiga svar, sa Smith, vars forskning var en del av hans doktorandarbete under Purdue Professor Jeffrey Dukes. "Växter är för närvarande det enda sättet att avlägsna koldioxid från atmosfären på land. Det sätt på vilket växter representeras i dessa storskaliga modeller är verkligen viktigt."

Smith satte 22 växtarter - en mängd olika ettåriga och perenner, tropiska och icke-tropiska arter, och växter som använder olika fotosyntetiska vägar - genom ett batteri av tester som tittade på hur de "acklimatiserade" sig till temperaturer från 15 grader Celsius till 35 grader Celsius (59-95 grader Fahrenheit) i sju dagar. Fynden visar att de växter som acklimatiserats till högre temperaturer kunde påskynda både fotosyntetiska processer som drar koldioxid från atmosfären och andningsprocesser som frigör koldioxid tillbaka till atmosfären. Även om det tas tillsammans, resultaten tyder på en nettoökning av kolupptaget i växter som acklimatiserats till varmare temperaturer.

När växterna hade acklimatiserats till de nya temperaturerna i en vecka, Smith exponerade dem i några minuter för olika extrema temperaturer, från 14 till 50 grader Celsius (57-122 grader F). Varmare temperaturer påskyndade fotosyntetiska processer upp till en böjningspunkt, och minskade hastigheter över denna temperatur. Dock, dessa kurvor ändrades genom acklimatisering, med växter som acklimatiserats till varmare temperaturer med högre inflektionspunkter och högre hastigheter för kolupptag och utsläppsprocesser.

"I allmänhet, för alla växttyper, acklimatisering var nästan allestädes närvarande. Växter vände sig i allmänhet på ett sätt som skulle antyda att när växter anpassar sig till varmare temperaturer, de ökar sin förmåga att ta upp kol från atmosfären, " sa Smith.

Resultaten, publiceras i tidskriften Global förändringsbiologi , tyder på att växter kan vara mer anpassningsbara till varmare temperaturer än en gång trodde, och att dessa anpassningar kan hjälpa till att avlägsna åtminstone en del av överskottet av kol i atmosfären.

"Vår studie tyder på att åtminstone under det intervall som vi mätte, växterna träffar inte denna böjningspunkt. Vi bör inte förvänta oss en minskning av fotosyntesen eller upptaget av kol baserat på enbart temperatur, " sa Smith.

Även om det är goda nyheter, Smith varnar för att många andra faktorer kommer att spela in. Minskad vattentillgång eller färre växter på planeten skulle sannolikt påverka kolupptaget negativt.

Smith planerar att använda resultaten för att förbättra klimatprognosmodellerna.