Nepřímé účinky rostoucí úrovně atmosférického oxidu uhličitého (CO2), jako jsou změny půdní vlhkosti a struktury rostlin, mohou mít větší dopad na ekosystémy, než se dříve myslelo.
Porozumění důležitosti těchto nepřímých vlivů ve srovnání s přímými vlivy zlepší naše chápání toho, jak ekosystémy reagují na změnu klimatu.
Studie, na které se podíleli vědci z University of Southampton, zjistila, že vodou omezené ekosystémy v suchých a polosuchých oblastech, jako jsou The Great Plains a jihozápad Spojených států a některé v Austrálii a středomořské Evropě, byly zvláště ovlivněny těmito nepřímými účinky. Pro tyto ekosystémy byla důležitost nepřímých účinků stejně nebo v některých případech větší než přímých účinků.
Spoluautor Dr Athanasios Paschalis, New Frontiers Fellow ve skupině Water and Environmental Engineering na University of Southampton, řekl: „Tyto výsledky mají zásadní důsledky pro naše chápání CO2 odezva ekosystémů, budoucnost vodních zdrojů a globální projekce hnojení CO2 Je to proto, že ačkoliv jsou přímé efekty typicky srozumitelné a snadno reprodukovatelné v modelech, simulace nepřímé účinky jsou mnohem náročnější a obtížněji kvantifikovatelné."
Rostoucí hladiny CO2 ovlivňují mnoho rostlin přímo stimulací fotosyntézy a snížením ztráty vody (transpirace rostlin) omezením otevírání malých pórů v listech, známý jako 'stomata'. To spouští několik jemnějších, nepřímých efektů. Když například rostliny uzavřou průduchy, spotřebují méně půdní vody, čímž se změní množství půdní vody dostupné pro ostatní rostliny. Současně může změněná dostupnost vody a zvýšená fotosyntéza změnit množství listové, kořenové a podzemní mikrobiální biomasy, což má za následek změny ve fungování ekosystému.
Ve studii publikované v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) vědci zjistili, že tyto nepřímé účinky vysvětlují v průměru 28 procent odezvy celkové produktivity rostlin a jsou téměř stejné jako velikost přímých účinků na evapotranspiraci (ET) - součet odpařování a transpirace rostlin z pevniny do atmosféry.
Pomocí počítačové simulace výzkumníci zkoumali účinky zvýšeného CO2 v různých ekosystémech. Byli schopni konkrétně určit, pro které ekosystémy a klimatické podmínky mají nepřímé účinky zvýšeného CO2 zásadní význam.
Simulace naznačovaly, že nepřímé účinky zvýšeného CO2 na čistou primární produktivitu (kolik oxidu uhličitého vegetace přijme během fotosyntézy mínus kolik oxidu uhličitého rostliny uvolní během dýchání) jsou velké a proměnlivé, pohybují se od méně než 10 procent do více než 100 procent velikosti přímých účinků. U ET byly nepřímé účinky v průměru 65 procent velikosti přímých účinků. Nepřímé vlivy měly tendenci být podstatně větší v ekosystémech s omezenou vodou.
Dr Paschalis dodal: „Porozumění reakcím rostlin na zvýšené koncentrace CO2 je velmi důležité s potenciálními důsledky pro globální ekonomiku a bezpečnost vody a potravin v měnícím se klima."
Studii vedla Dr Simone Fatichi (ETH Curych – Švýcarsko) a zapojili se do ní vědci z Aukland University of Technology (NZ), University of Southampton (UK), Duke University (USA), Villanova University (USA) a University of Tasmania (AU).
