Free Air CO 2 Anrikningsanläggningar, som den här i Italien, spränga grödor med luft som innehåller ökade mängder koldioxid för att förstå hur växter kommer att reagera på framtida klimatförändringar. Upphovsman:Gail Taylor/UC Davis
Om du skulle ta ett frö och dra in det i framtiden för att se hur det kommer att reagera på klimatförändringar, hur realistisk kan den förutsägelsen vara? Trots allt, frön som faktiskt växer i framtiden kommer att ha gått igenom generationer av genetiska förändringar och anpassningar som dessa "tidsresande" frön inte upplever.
Forskare från University of California, Davis, och University of Southampton i Storbritannien undersöker den frågan i en studie som publicerades idag i tidskriften Global förändringsbiologi . De fann att specialiserade utomhuslaboratorier mer liknar det som händer i naturen än vad som tidigare insågs.
Om FACE
Atmosfärisk koldioxid har stigit stadigt sedan den industriella revolutionen och är nu på den högsta koncentration jorden har sett i flera miljoner år. Forskare har undersökt hur växter sannolikt kommer att reagera på framtida klimatförändringar vid utomhusanläggningar som kallas Free Air CO 2 Berikning (FACE), där odlingsfält sprängs med luft som innehåller ökade mängder koldioxid.
Studieförfattarna jämförde växtrespons vid FACE -anläggningar med växtrespons över 11 naturligt förekommande, hög-CO 2 fjädrar. Växter vid dessa källor överlever extremt höga koncentrationer av koldioxid, upp till 1, 000 delar per miljon i vissa områden, under många år över flera generationer.
"Resultaten säger, ganska överraskande, det ja, alla de experiment vi har gjort i FACE -anläggningar ger oss en ganska bra uppfattning om hur växter sannolikt kommer att reagera i framtiden, "sade motsvarande författare Gail Taylor, en UC Davis -professor och ordförande för institutionen för växtvetenskap.
Jasmine Saban, doktorand vid University of Southampton, undersöker växter vid en källa i Italien med naturligt förekommande höga halter av koldioxid. Upphovsman:Gail Taylor/UC Davis
Den globala grönningen kan fortsätta
Och hur kommer växterna sannolikt att reagera? Positivt, Sa Taylor. Men det finns en stor varning.
Som en isolerad faktor, högt CO 2 koncentrationer förväntas resultera i mer växttillväxt och fortsatt global grönning. Ändå kan torka och höga temperaturer - som båda förväntas öka under framtida klimatprognoser - begränsa den tillväxten.
"Om växter utsätts för högre temperaturer och torka, det kommer sannolikt att få negativa effekter, övergripande, så det är en avvägning, "Taylor sa." Men vår analys ger oss förtroende för att växter sannolikt kommer att fortsätta att reagera positivt på stigande CO 2 om inga andra klimatfaktorer är begränsande. "
Med stigande CO 2 , skördeavkastningen förväntas öka på nordliga breddgrader men kan minska närmare ekvatorn. Kalifornien förväntas få lägre grödor på grund av vattenbegränsningar och höga temperaturer, medan i Storbritannien, påverkan på grödor kommer att vara varierande.
De flesta av FACE -experimenten har koncentrerats på varugrödor som sojabönor, majs, vete och ris. Specialgrödor, som nötterna, frukt och grönsaker som odlas i Kalifornien, har inte studerats i FACE -anläggningar än, men Taylor hoppas kunna ändra på det.
Framtid med högre kolhydrater?
Medan studien inte analyserade effekterna av stigande koldioxid på grödans kvalitet eller näring, det indikerade att vissa grödor kan ha högre kolhydratinnehåll under framtida förhållanden.
"Analysen visar att det är möjligt att testa nya växtsorter i FACE -experiment innan det är kritiskt att de presterar i den stora världen, "Taylor sa." Dessa "tidsresande" växter som går framåt och bakåt under årtiondena kan vara oerhört värdefulla för att förstå hur växter sannolikt kommer att reagera på de förändringar som beräknas till följd av antropogena klimatförändringar. "
