మన చుట్టూ ఉన్న అన్ని పొదలు, తీగలు మరియు చెట్లు వాతావరణం నుండి అదనపు కార్బన్‌ను గ్రహించడంలో ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయని అధ్యయనాలు చెబుతున్నాయి. కానీ ఏదో ఒక సమయంలో, మొక్కలు చాలా కార్బన్‌ను తీసుకుంటాయి, వాతావరణ మార్పులను ఎదుర్కోవడంలో వారి సహాయం తగ్గిపోతుంది. ఇది ఖచ్చితంగా ఎప్పుడు జరుగుతుంది? శాస్త్రవేత్తలు ఈ ప్రశ్నకు సమాధానం కనుగొనేందుకు ప్రయత్నిస్తున్నారు.
20వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో పారిశ్రామిక విప్లవం ప్రారంభమైనప్పటి నుండి, మానవ కార్యకలాపాల వల్ల వాతావరణంలో కార్బన్ పరిమాణం విపరీతంగా పెరిగింది. కంప్యూటర్ నమూనాలను ఉపయోగించి, ప్లాంట్ సైన్స్‌లో ట్రెండ్స్‌లో ప్రచురించబడిన రచయితలు, అదే సమయంలో, కిరణజన్య సంయోగక్రియ 30% పెరిగిందని కనుగొన్నారు.
"ఇది చీకటి ఆకాశంలో కాంతి కిరణం లాంటిది" అని ఆస్ట్రేలియాలోని జేమ్స్ కుక్ విశ్వవిద్యాలయంలో అధ్యయన రచయిత మరియు ఎకోఫిజియాలజిస్ట్ లుకాస్ చెర్నుసాక్ చెప్పారు.
అది ఎలా నిర్ణయించబడింది?
చెర్నుసాక్ మరియు సహచరులు 2017 నుండి పర్యావరణ అధ్యయనాల నుండి డేటాను ఉపయోగించారు, ఇది మంచు కోర్లు మరియు గాలి నమూనాలలో కనిపించే కార్బొనిల్ సల్ఫైడ్‌ను కొలుస్తుంది. కార్బన్ డయాక్సైడ్‌తో పాటు, మొక్కలు వాటి సహజ కార్బన్ చక్రంలో కార్బొనిల్ సల్ఫైడ్‌ను తీసుకుంటాయి మరియు ఇది తరచుగా ప్రపంచ స్థాయిలో కిరణజన్య సంయోగక్రియను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు.
"భూమి మొక్కలు మన ఉద్గారాలలో 29% గ్రహిస్తాయి, ఇది వాతావరణంలోని CO2 సాంద్రతలకు దోహదం చేస్తుంది. మా మోడల్ యొక్క విశ్లేషణ కార్బన్ సీక్వెస్ట్రేషన్ యొక్క ఈ ప్రక్రియను నడపడంలో భూగోళ కిరణజన్య సంయోగక్రియ యొక్క పాత్ర చాలా ఇతర మోడల్‌లు సూచించిన దానికంటే ఎక్కువగా ఉందని చూపించింది" అని చెర్నుసాక్ చెప్పారు.
కానీ కొంతమంది శాస్త్రవేత్తలు కిరణజన్య సంయోగక్రియను కొలిచే పద్ధతిగా కార్బొనిల్ సల్ఫైడ్‌ను ఉపయోగించడం గురించి అంత ఖచ్చితంగా తెలియదు.
కెర్రీ సెండాల్ జార్జియా సదరన్ యూనివర్శిటీలో జీవశాస్త్రవేత్త, అతను వివిధ వాతావరణ మార్పుల పరిస్థితులలో మొక్కలు ఎలా పెరుగుతాయో అధ్యయనం చేస్తాడు.
మొక్కల ద్వారా కార్బొనిల్ సల్ఫైడ్ తీసుకోవడం వారు స్వీకరించే కాంతి పరిమాణాన్ని బట్టి మారవచ్చు కాబట్టి, అధ్యయనం యొక్క ఫలితాలు "అతిగా అంచనా వేయబడవచ్చు" అని సెండాల్ చెప్పారు, అయితే గ్లోబల్ కిరణజన్య సంయోగక్రియను కొలిచే చాలా పద్ధతులు కొంతవరకు అనిశ్చితిని కలిగి ఉన్నాయని ఆమె పేర్కొంది.
పచ్చగా మరియు మందంగా ఉంటుంది
కిరణజన్య సంయోగక్రియ ఎంత పెరిగినప్పటికీ, అదనపు కార్బన్ మొక్కలకు ఎరువుగా పనిచేస్తుందని, వాటి పెరుగుదలను వేగవంతం చేస్తుందని శాస్త్రవేత్తలు అంగీకరిస్తున్నారు.
"చెట్ల ఆకులు దట్టంగా మారాయని మరియు కలప దట్టంగా ఉందని ఆధారాలు ఉన్నాయి" అని సెర్నుసాక్ చెప్పారు.
ఓక్ రైడ్ నేషనల్ లాబొరేటరీకి చెందిన శాస్త్రవేత్తలు మొక్కలు పెరిగిన CO2 స్థాయిలకు గురైనప్పుడు, ఆకులపై రంధ్రాల పరిమాణం పెరుగుతుందని గుర్తించారు.
సెండాల్, తన స్వంత ప్రయోగాత్మక అధ్యయనాలలో, మొక్కలు సాధారణంగా పొందే కార్బన్ డయాక్సైడ్ కంటే రెట్టింపు మొత్తంలో బహిర్గతం చేసింది. ఈ పరిస్థితులలో, సెండాల్ యొక్క పరిశీలనల ప్రకారం, ఆకు కణజాలాల కూర్పు శాకాహారులకు వాటిని తినడం మరింత కష్టతరం చేసే విధంగా మార్చబడింది.
టిప్పింగ్ పాయింట్
వాతావరణంలో CO2 స్థాయి పెరుగుతోంది మరియు చివరికి మొక్కలు దానిని తట్టుకోలేవని భావిస్తున్నారు.
"వాతావరణ CO2 పెరుగుదలకు కార్బన్ సింక్ యొక్క ప్రతిస్పందన ఇప్పటి వరకు గ్లోబల్ కార్బన్ సైకిల్ మోడలింగ్‌లో అతిపెద్ద అనిశ్చితిగా మిగిలిపోయింది మరియు ఇది వాతావరణ మార్పు అంచనాలలో అనిశ్చితికి ప్రధాన డ్రైవర్" అని ఓక్ రైడ్ నేషనల్ లాబొరేటరీ తన వెబ్‌సైట్‌లో పేర్కొంది.
సాగు లేదా వ్యవసాయం కోసం ల్యాండ్ క్లియరింగ్ మరియు శిలాజ ఇంధన ఉద్గారాలు కార్బన్ చక్రంపై అతిపెద్ద ప్రభావాన్ని చూపుతాయి. మానవాళి దీన్ని ఆపకపోతే, ఒక చిట్కా అనివార్యమని శాస్త్రవేత్తలు ఖచ్చితంగా అనుకుంటున్నారు.
"ఎక్కువ కర్బన ఉద్గారాలు వాతావరణంలో చిక్కుకుపోతాయి, ఏకాగ్రత వేగంగా పెరుగుతుంది మరియు అదే సమయంలో, వాతావరణ మార్పు వేగంగా సంభవిస్తుంది" అని వెస్ట్రన్ విశ్వవిద్యాలయంలో ఎకోఫిజియాలజిస్ట్ డేనియల్ వే చెప్పారు.
Мо мы можем сделать?
ఇల్లినాయిస్ విశ్వవిద్యాలయం మరియు వ్యవసాయ శాఖలోని శాస్త్రవేత్తలు మొక్కలను జన్యుపరంగా సవరించే మార్గాలతో ప్రయోగాలు చేస్తున్నారు, తద్వారా అవి మరింత కార్బన్‌ను నిల్వ చేయగలవు. కిరణజన్య సంయోగక్రియ కోసం CO2ని సంగ్రహించడానికి రూబిస్కో అనే ఎంజైమ్ బాధ్యత వహిస్తుంది మరియు శాస్త్రవేత్తలు దానిని మరింత సమర్థవంతంగా చేయాలనుకుంటున్నారు.
సవరించిన పంటల యొక్క ఇటీవలి ట్రయల్స్ రుబిస్కో నాణ్యతను అప్‌గ్రేడ్ చేయడం వల్ల దిగుబడి 40% పెరుగుతుందని తేలింది, అయితే పెద్ద వాణిజ్య స్థాయిలో సవరించిన మొక్కల ఎంజైమ్‌ను ఉపయోగించడం ఒక దశాబ్దం కంటే ఎక్కువ సమయం పడుతుంది. ఇప్పటివరకు, పొగాకు వంటి సాధారణ పంటలపై మాత్రమే పరీక్షలు జరిగాయి మరియు అత్యధిక కార్బన్‌ను సీక్వెస్టర్ చేసే చెట్లను రూబిస్కో ఎలా మారుస్తుందో స్పష్టంగా లేదు.
సెప్టెంబరు 2018లో, పర్యావరణ సమూహాలు శాన్ ఫ్రాన్సిస్కోలో అడవులను సంరక్షించడానికి ఒక ప్రణాళికను అభివృద్ధి చేయడానికి సమావేశమయ్యాయి, ఇది "వాతావరణ మార్పులకు మరచిపోయిన పరిష్కారం" అని వారు చెప్పారు.
"భూగోళ జీవావరణం ప్రస్తుతం సమర్థవంతమైన కార్బన్ సింక్‌గా పనిచేస్తుందని గుర్తించడం ద్వారా విధాన రూపకర్తలు మా పరిశోధనలకు ప్రతిస్పందించాలని నేను భావిస్తున్నాను" అని సెర్నుసాక్ చెప్పారు. "అడవులను రక్షించడానికి తక్షణ చర్య తీసుకోవడం మొదటి విషయం, తద్వారా వారు కార్బన్‌ను సీక్వెస్టర్ చేయడం కొనసాగించవచ్చు మరియు ఇంధన రంగాన్ని డీకార్బనైజ్ చేయడానికి వెంటనే పని చేయడం ప్రారంభించవచ్చు."