Koldioxid i atmosfären driver växtens tillväxt. När kolhalterna stiger, det är tilltalande att tänka på överladdad växttillväxt och massiva trädplanteringskampanjer som tar upp CO ₂ produceras genom förbränning av fossila bränslen, jordbruk och annan mänsklig verksamhet.

Ny forskning publicerad 24 mars i Natur , dock, föreslår att när förhöjda koldioxidnivåer driver ökad växttillväxt, det tar en förvånansvärt brant vägtull på en annan stor kolsänka:jorden.

En trolig förklaring, författarna säger, är att växter effektivt bryter jorden för näringsämnen de behöver för att hålla jämna steg med koldioxiddriven tillväxt. Att extrahera de extra näringsämnena kräver att mikrobiell aktivitet växer upp, som sedan släpper ut CO ₂ i atmosfären som annars kan förbli låst i jorden.

Fynden motsäger ett allmänt accepterat antagande att biomassa och markkol kommer att öka samtidigt som mer växtbiomassa faller till marken och förvandlas till organiskt material. Genom att analysera data från 108 tidigare publicerade experiment om jordens kolnivåer, växttillväxt och höga halter av CO ₂ i luften, författarna blev förvånade över att hitta motsatsen.

"När växter ökar biomassan, vanligtvis finns det en minskning av markens kollagring, "sa huvudförfattaren César Terrer, en stipendiat vid Lawrence Livermore National Lab som arbetade med forskningen som postdoktor vid Stanford University.

Terrer och kollegor fann att jordar bara ackumulerade mer kol i experiment där växttillväxten förblev ganska stabil trots höga kolhalter i atmosfären. "Det visade sig mycket svårare än väntat att öka både växttillväxt och markkol, "sa seniorförfattaren Rob Jackson, professor i jordvetenskap vid Stanford's School of Earth, Energi- och miljövetenskap (Stanford Earth).

Mycket använda klimatprognoser idag står inte för denna avvägning, Sa Jackson. Som ett resultat, de överskattar sannolikt landets potential att dra ner koldioxid från jordens atmosfär.

Växter och jordar tillsammans absorberar för närvarande uppskattningsvis 30 procent av CO ₂ utsänds av mänsklig verksamhet varje år. Att förutsäga hur den underjordiska delen av denna kolsänka kommer att förändras under de kommande decennierna är särskilt viktigt eftersom kol som absorberas av mark tenderar att stanna kvar länge. "När en växt dör, en del av kolet som ackumuleras i dess biomassa kan återvända till atmosfären. I jordar, kol kan lagras i århundraden eller årtusenden, "Förklarade Terrer.

Arbetet bygger på forskning Terrer, Jackson och kollegor publicerade 2019 och uppskattade att en fördubbling av atmosfärisk CO ₂ från förindustriella nivåer-som förväntat i slutet av detta århundrade-kommer att öka växtbiomassan med bara cirka 12 procent. Med andra ord, växter kommer sannolikt att spela en betydligt mindre betydelsefull roll när det gäller att dra ner kol än tidigare förutspått.

Nu, genom att undersöka hur kollagring fungerar i växter och jordar tillsammans, forskarna har funnit att förväntningarna på en annan del av klimatpusslet också måste ses över. "Jordar lagrar mer kol över hela världen än vad som finns i all växtbiomassa. De behöver mycket mer uppmärksamhet när vi projicerar skogens och gräsmarkernas öde till den förändrade atmosfären, "sa Jackson, som också är en senior fellow vid Stanford Woods Institute for the Environment.

Forskningen tyder på att gräsmarker kan ta upp oväntat stora mängder kol under de kommande decennierna. Under ett scenario där atmosfärisk CO ₂ fördubblar förindustriella nivåer forskarna uppskattar att kolupptagningen i gräsmarker kommer att öka 8 procent, medan kolupptagningen av skogsmark kommer att förbli ungefär platt. Det är trots CO ₂ anrikning som ger biomassa i skogarna ett större uppsving (23 procent) än i gräsmarker (9 procent), dels för att träd tilldelar underjorden en relativt liten del av det kol de absorberar.

"Ur en biologisk mångfaldssynpunkt, det skulle vara ett misstag att plantera träd i naturliga gräsmarker och savannekosystem, "Terrer sa." Våra resultat tyder på att dessa gräsbevuxna ekosystem med väldigt få träd också är viktiga för att lagra kol i marken. "