آیا با افزایش گاز کربن‌دی‌اکسید، گیاهان با سرعت بیشتری رشد می‌کنند؟

افزایش سطح گاز کربن‌دی‌اکسید (با فرمول شیمیایی CO۲) باعث گرم‌شدن اقلیم کره‌ی زمین می‌شود اما علاوه‌بر این به‌طور مستقیم روی وضعیت گیاهان تأثیر می‌گذارد. جالب است بدانید، درختانی که در سال ۱۸۵۰ میلادی کاشته شده‌اند، از لحاظ میزان کربن‌دی‌اکسید تفاوت عظیمی را در رژیم غذایی خود تجربه می‌کنند؛ به‌عبارتی میزان کربن‌دی‌اکسید از آن زمان تاکنون دو برابر شده است. به‌طور کلی افزایش سطح کربن‌دی‌اکسید سبب می‌شود تا میزان فتوسنتز گیاهان افزایش یافته و همچنین نیاز گیاهان به آب کمتر شود. بنابراین با اولین نگاه این‌گونه به نظر می‌رسد که افزایش کربن‌دی‌اکسید فواید فراوانی برای گیاهان دارد و هیچ‌گونه اثر منفی روی گیاهان نمی‌گذارد.

اما داستان بسیار پیچیده‌تر از آن است که فکرش را می‌کنیم. چرا که افزایش فتوسنتز الزاماً بدان معنا نیست که گیاه در چنین شرایطی به تولید هرچه بیشتر اندام‌های زیستی خود می‌پردازد، از طرفی با افزایش میزان فتوسنتز الزاماً جذب کربن‌دی‌اکسید از جو افزایش پیدا نمی‌کند.

برخی از مطالعات نشان می‌دهند که حتی اگر گیاهان با سرعت بیشتری رشد کنند و اندام‌های زیستی خود را تولید کنند، طول عمر این گیاهان کاهش می‌یابد. از طرفی کاهش طول عمر گیاهان سبب می‌شود تا میزان کربنی که در خاک و در بدنه‌ی عظیم گیاهان ذخیره شده است آزاد شود. در واقع جنگل‌هایی که دارای درختان و گیاهانی هستند که با سرعت بیشتری رشد می‌کنند و همچنین مزارعی که برای رشد گیاهان زیر کشت می‌روند، مقدار کمتری از کربن را در خود ذخیره می‌کنند. در حالی که جنگل‌هایی با درختانی کهن و پوشش گیاهی که برای مدت‌های طولانی دست‌نخورده باقی مانده و رشد چندانی هم نداشته‌اند، مقادیر فراوانی از کربن را از جو زمین به دور نگه داشته‌اند.

مطالعه‌ای دیگر نشان می‌دهد که افزایش میزان کربن‌دی‌اکسید برای گیاهان سایه‌دوست یا به‌عبارتی گیاهانی که در نور بسیار کم رشد می‌کنند، احتمالاً مفید بوده و این گیاهان، از جمله درخت مو، در چنین شرایطی با سرعت بیشتری رشد می‌کنند و نیز اندام های زیستی خود را با سرعت بیشتری بازسازی و جایگزین می‌کنند. اما باز هم میزان کربن ذخیره‌شده در این گیاهان کمتر است.

تأثیر افزایش میزان کربن‌دی‌اکسید روی میزان مصرف آب توسط گیاهان موضوعی است که از اهمیت بیشتری نسبت به وضعیت فتوسنتز گیاهان برخوردار است. با افزایش میزان کربن‌دی‌اکسید، گیاهان روزنه‌ی برگ‌های خود را می‌بندند و این امر سبب می‌شود که از تبخیر آب جلوگیری شده و در مصرف آن صرفه‌جویی شود.

در این صورت، در مناطق خاصی از جمله مناطق خشک، رشد گیاهان عملا افزایش پیدا می‌کند. اما باز هم باید گفت که این مسئله کمی پیچیده تر از آن است که فکر می‌کنیم و ممکن است همواره تأثیرات منفی از افزایش میزان کربن‌دی‌اکسید وجود داشته باشد.

براساس مقاله‌ای که امسال درباره‌ی پوشش‌های گیاهی در نواحی مختلف دنیا در نشریه‌ی Nature Plants منتشر شد، اگرچه مناطق خشک می‌توانند از سطوح بالای کربن‌دی‌اکسید بهره ببرند اما، گویا این پدیده گیاهان را هنگام بارش باران با اختلالات پیچیده‌ای مواجه می‌کند. بسته به اینکه بارندگی چه زمانی رخ می‌دهد، میزان رشد گیاهان در بعضی از مناطق هیچ پیشرفتی نداشته و حتی در بعضی از مناطق کاهش پیدا می‌کند.

در حال حاضر، تصور می‌شود که گیاهان سالانه مقدار ۳ گیگاتن کربن خالص را از اتمسفر جذب کرده و در خود ذخیره می‌کنند؛ در حالی که انسان‌ها سالانه مقدار ۱۱ گیگاتن کربن خالص را وارد اتمسفر می‌کنند. اما هنوز مشخص نشده است که چه کسری از این ۳ گیگاتن کربن خالصی که سالانه به لطف گیاهان جذب شده و از اتمسفر خارج می‌شود، به‌خاطر افزایش میزان کربن‌دی‌اکسید در جو است. در مجموع باید گفت، افزایش میزان کربن‌دی‌اکسید می‌تواند برای گیاهان مفید باشد.