1. Minskad tillväxt och biomassa:
- Cd-exponering, även vid låga koncentrationer, kan hämma växttillväxt och minska produktionen av biomassa.
– Låga CO2-nivåer förvärrar denna effekt ytterligare, eftersom CO2 är avgörande för fotosyntes och växttillväxt.
- Den kombinerade stressen av Cd och låg CO2 leder till minskade fotosynteshastigheter, försämrat näringsupptag och generellt hämmad tillväxt.
2. Ändringar i fotosyntes:
- Cd kan störa fotosyntesprocessen genom att skada kloroplaster, minska klorofyllhalten och hämma aktiviteten hos viktiga fotosyntetiska enzymer.
– Låga CO2-nivåer begränsar tillgången på den primära kolkällan för fotosyntes.
– Kombinationen av Cd och låg CO2 försämrar kraftigt fotosynteseffektiviteten, vilket leder till minskad kolassimilering och energiproduktion.
3. Oxidativ stress:
- Cd-exponering genererar reaktiva syrearter (ROS) som kan orsaka oxidativ stress i växter.
– Låga CO2-nivåer kan också inducera oxidativ stress genom att störa redoxbalansen och minska antioxidantförsvaret.
- Den kombinerade effekten av Cd och låg CO2 intensifierar oxidativ stress, vilket leder till lipidperoxidation, proteinskador och DNA-skador, vilket i slutändan påverkar växternas hälsa och överlevnad.
4. Obalanser i näringsämnen:
- Cd stör näringsupptag och translokation inom växter, vilket påverkar balansen mellan väsentliga element.
- Låga CO2-nivåer kan förändra näringstillgången i vattenpelaren, vilket ytterligare förvärrar näringsobalanser.
- De kombinerade effekterna av Cd och lågt CO2 kan leda till brister eller toxicitet av specifika näringsämnen, störa metaboliska processer och växttillväxt.
5. Förändringar i växtmorfologi och anatomi:
- Cd och låg CO2 kan inducera morfologiska förändringar i vattenväxter, såsom minskad rot- och skotttillväxt, bladkrusning eller vissnande och förändrad rotarkitektur.
- Anatomiska förändringar kan innefatta minskad xylemkärlstorlek, förändrad kloroplaststruktur och ökad cellväggsförtjockning, vilket påverkar vattentransporten, fotosyntesen och den övergripande växtfunktionen.
6. Inverkan på vattenlevande ekosystem:
– Nedgången i vattenväxternas tillväxt och produktivitet på grund av kombinerad Cd och låg CO2-stress kan ha kaskadeffekter på hela det akvatiska ekosystemet.
- Minskad växtbiomassa påverkar näringskedjan, förändrar habitatstrukturen och stör näringsämnenas kretslopp, vilket påverkar överlevnaden och överflöd av andra organismer.
Att förstå dessa reaktioner är avgörande för att hantera vattenmiljöer och mildra de skadliga effekterna av Cd och lågt CO2 på vattenlevande växtsamhällen och ekosystemens hälsa.
