Studier visar att absolut alla buskar, vinrankor och träd som omger oss spelar en viktig roll för att absorbera överskott av kol från atmosfären. Men någon gång kan växter ta på sig så mycket kol att deras hjälpande hand i kampen mot klimatförändringarna börjar minska. När exakt kommer detta att hända? Forskare försöker hitta ett svar på denna fråga.
Ända sedan den industriella revolutionen började i början av 20-talet har mängden kol i atmosfären som orsakats av mänskliga aktiviteter skjutit i höjden. Med hjälp av datormodeller fann författarna, publicerade i Trends in Plant Science, att fotosyntesen samtidigt ökade med 30 %.
"Det är som en ljusstråle på en mörk himmel", säger Lukas Chernusak, studieförfattare och ekofysiolog vid James Cook University i Australien.
Hur bestämdes det?
Chernusak och kollegor använde data från miljöstudier från 2017, som mätte karbonylsulfid som finns i iskärnor och luftprover. Förutom koldioxid tar växter upp karbonylsulfid under sin naturliga kolcykel och detta används ofta för att mäta fotosyntes i global skala.
"Landväxter absorberar cirka 29 % av våra utsläpp, vilket annars skulle bidra till atmosfäriska CO2-koncentrationer. Analyser av vår modell visade att den markbundna fotosyntesens roll för att driva denna process av kolbindning är större än de flesta andra modeller har föreslagit, säger Chernusak.
Men vissa forskare är inte så säkra på att använda karbonylsulfid som en metod för att mäta fotosyntes.
Kerry Sendall är biolog vid Georgia Southern University som studerar hur växter växer under olika klimatförändringsscenarier.
Eftersom karbonylsulfidupptaget av växter kan variera beroende på mängden ljus de får, säger Sendall att resultaten av studien "kan vara överskattade", men hon noterar också att de flesta metoder för att mäta global fotosyntes har en viss grad av osäkerhet.
Grönare och tjockare
Oavsett hur mycket fotosyntesen har ökat är forskarna överens om att överskottet av kol fungerar som ett gödningsmedel för växter och påskyndar deras tillväxt.
"Det finns bevis för att trädens löv har blivit tätare och träet är tätare", säger Cernusak.
Forskare från Oak Ride National Laboratory noterade också att när växter utsätts för ökade nivåer av CO2, ökar porstorleken på bladen.
Sendall, i sina egna experimentella studier, exponerade växter för dubbelt så mycket koldioxid som de normalt får. Under dessa förhållanden förändrades, enligt Sendalls observationer, sammansättningen av bladvävnader på ett sådant sätt att det blev svårare för växtätare att äta dem.
Tipppunkten
Halten av CO2 i atmosfären stiger, och det förväntas att växterna så småningom inte kommer att klara av det.
"Reaktionen från en kolsänka på en ökning av atmosfärisk CO2 är fortfarande den största osäkerheten i globala kolcykelmodeller hittills, och det är en viktig drivkraft för osäkerhet i klimatförändringsprognoser," noterar Oak Ride National Laboratory på sin webbplats.
Markröjning för odling eller jordbruk och utsläpp av fossila bränslen har störst inverkan på kolets kretslopp. Forskare är säkra på att om mänskligheten inte slutar med detta är en tipppunkt oundviklig.
"Fler koldioxidutsläpp kommer att fångas i atmosfären, koncentrationen kommer att öka snabbt, och samtidigt kommer klimatförändringarna att ske snabbare", säger Daniel Way, ekofysiolog vid Western University.
Vad vi kan göra?
Forskare vid University of Illinois och Department of Agriculture experimenterar med sätt att genetiskt modifiera växter så att de kan lagra ännu mer kol. Ett enzym som kallas rubisco är ansvarigt för att fånga upp CO2 för fotosyntes, och forskare vill göra det mer effektivt.
Nyligen genomförda försök med modifierade grödor har visat att en uppgradering av rubiscos kvalitet ökar avkastningen med cirka 40 %, men att använda det modifierade växtenzymet i stor kommersiell skala kan ta mer än ett decennium. Hittills har tester bara gjorts på vanliga grödor som tobak, och det är inte klart hur rubisco kommer att förändra de träd som binder mest kol.
I september 2018 träffades miljögrupper i San Francisco för att utveckla en plan för att bevara skogar, som de säger är "den bortglömda lösningen på klimatförändringarna."
"Jag tycker att beslutsfattare bör svara på våra resultat genom att inse att den terrestra biosfären för närvarande fungerar som en effektiv kolsänka", säger Cernusak. "Det första man ska göra är att vidta omedelbara åtgärder för att skydda skogarna så att de kan fortsätta att binda kol och börja arbeta omedelbart för att minska koldioxidutsläppen från energisektorn."