Kajian menunjukkan bahawa semua pokok renek, pokok anggur dan pokok yang mengelilingi kita memainkan peranan penting dalam menyerap karbon berlebihan dari atmosfera. Tetapi pada satu ketika, tumbuhan boleh mengambil begitu banyak karbon sehingga bantuan mereka dalam memerangi perubahan iklim mula berkurangan. Bilakah sebenarnya ini akan berlaku? Para saintis cuba mencari jawapan kepada soalan ini.
Sejak Revolusi Perindustrian bermula pada awal abad ke-20, jumlah karbon di atmosfera yang disebabkan oleh aktiviti manusia telah meroket. Menggunakan model komputer, penulis, yang diterbitkan dalam Trend dalam Sains Tumbuhan, mendapati bahawa pada masa yang sama, fotosintesis meningkat sebanyak 30%.
"Ia seperti sinar cahaya di langit yang gelap," kata Lukas Chernusak, pengarang kajian dan ahli ekofisiologi di Universiti James Cook di Australia.
Bagaimana ia ditentukan?
Chernusak dan rakan sekerja menggunakan data daripada kajian alam sekitar dari 2017, yang mengukur karbonil sulfida yang terdapat dalam teras ais dan sampel udara. Selain karbon dioksida, tumbuhan mengambil karbonil sulfida semasa kitaran karbon semula jadi mereka dan ini sering digunakan untuk mengukur fotosintesis pada skala global.
“Loji tanah menyerap kira-kira 29% daripada pelepasan kita, yang sebaliknya akan menyumbang kepada kepekatan CO2 atmosfera. Analisis model kami menunjukkan bahawa peranan fotosintesis terestrial dalam memacu proses penyerapan karbon ini adalah lebih besar daripada kebanyakan model lain yang telah dicadangkan, "kata Chernusak.
Tetapi sesetengah saintis tidak begitu pasti tentang menggunakan karbonil sulfida sebagai kaedah mengukur fotosintesis.
Kerry Sendall ialah ahli biologi di Georgia Southern University yang mengkaji cara tumbuh-tumbuhan tumbuh di bawah senario perubahan iklim yang berbeza.
Oleh kerana pengambilan karbonil sulfida oleh tumbuhan boleh berbeza-beza bergantung pada jumlah cahaya yang mereka terima, Sendall berkata hasil kajian itu "mungkin dianggarkan terlalu tinggi," tetapi dia juga menyatakan bahawa kebanyakan kaedah untuk mengukur fotosintesis global mempunyai beberapa tahap ketidakpastian.
Lebih hijau dan lebih tebal
Tidak kira berapa banyak fotosintesis telah meningkat, saintis bersetuju bahawa karbon berlebihan bertindak sebagai baja untuk tumbuhan, mempercepatkan pertumbuhan mereka.
"Terdapat bukti bahawa dedaunan pokok menjadi lebih padat dan kayunya lebih padat," kata Cernusak.
Para saintis dari Makmal Kebangsaan Oak Ride juga menyatakan bahawa apabila tumbuhan terdedah kepada peningkatan tahap CO2, saiz liang pada daun meningkat.
Sendall, dalam kajian eksperimennya sendiri, mendedahkan tumbuhan kepada dua kali ganda jumlah karbon dioksida yang biasa mereka terima. Di bawah keadaan ini, menurut pemerhatian Sendall, komposisi tisu daun berubah sedemikian rupa sehingga menjadi lebih sukar bagi herbivor untuk memakannya.
Titik tolak
Tahap CO2 di atmosfera semakin meningkat, dan dijangka akhirnya tumbuhan tidak dapat mengatasinya.
"Tindak balas sinki karbon terhadap peningkatan CO2 atmosfera kekal sebagai ketidakpastian terbesar dalam pemodelan kitaran karbon global setakat ini, dan ia merupakan pemacu utama ketidakpastian dalam unjuran perubahan iklim," kata Makmal Kebangsaan Oak Ride di laman webnya.
Pembukaan tanah untuk penanaman atau pertanian dan pelepasan bahan api fosil mempunyai kesan terbesar pada kitaran karbon. Para saintis yakin bahawa jika manusia tidak berhenti melakukan ini, titik kritis tidak dapat dielakkan.
"Lebih banyak pelepasan karbon akan terperangkap di atmosfera, kepekatan akan meningkat dengan cepat, dan pada masa yang sama, perubahan iklim akan berlaku lebih cepat," kata Daniel Way, ahli ekofisiologi di Universiti Barat.
Apa yang boleh kita lakukan?
Para saintis di Universiti Illinois dan Jabatan Pertanian sedang bereksperimen dengan cara untuk mengubah suai tumbuhan secara genetik supaya mereka boleh menyimpan lebih banyak karbon. Enzim yang dipanggil rubisco bertanggungjawab untuk menangkap CO2 untuk fotosintesis, dan saintis ingin menjadikannya lebih cekap.
Percubaan terbaru tanaman diubah suai telah menunjukkan bahawa menaik taraf kualiti rubisco meningkatkan hasil sebanyak kira-kira 40%, tetapi menggunakan enzim tumbuhan yang diubah suai pada skala komersial yang besar boleh mengambil masa lebih daripada satu dekad. Setakat ini, ujian hanya dilakukan pada tanaman biasa seperti tembakau, dan tidak jelas bagaimana rubisco akan mengubah pokok yang menyerap paling banyak karbon.
Pada September 2018, kumpulan alam sekitar bertemu di San Francisco untuk membangunkan rancangan untuk memulihara hutan, yang mereka katakan sebagai "penyelesaian yang dilupakan kepada perubahan iklim."
"Saya fikir pembuat dasar harus bertindak balas terhadap penemuan kami dengan mengiktiraf bahawa biosfera daratan kini berfungsi sebagai sinki karbon yang cekap," kata Cernusak. "Perkara pertama yang perlu dilakukan ialah mengambil tindakan segera untuk melindungi hutan supaya mereka boleh terus mengasingkan karbon dan mula bekerja serta-merta untuk menyahkarbonkan sektor tenaga."