Nová studie v Nature ale spojila výsledky 70 experimentů s 32 lety terénních měření na 533 plochách v Krugerově národním parku a ukázala výrazné „jenže“.
Za suchých podmínek vyšší CO₂ produkci C4 trav opravdu zvyšuje. Nejdůležitější důvod přitom není samotný uhlík. Je jím voda.
C4 rostliny už mají vlastní „pumpu“ na CO₂
Většina rostlin používá C3 fotosyntézu. Jejich hlavní enzym RuBisCO zachytává oxid uhličitý přímo z okolního prostředí. V horkých podmínkách ale začíná RuBisCO častěji reagovat s kyslíkem, což snižuje účinnost fotosyntézy.
C4 rostliny tento problém evolučně obešly. Nejprve CO₂ koncentrují a teprve potom ho dodávají RuBisCO ve vysoké koncentraci. Je to energeticky nákladnější systém, ale v horkém a suchém prostředí funguje mimořádně dobře.
Proto C4 trávy dominují rozsáhlým tropickým a subtropickým savanám. A právě proto se předpokládalo, že další atmosférický CO₂ jim už příliš nepomůže. Jejich „motor“ přece už má paliva dost.
Jenže list neřeší jen uhlík
Oxid uhličitý vstupuje do listu drobnými otvory nazývanými průduchy. Když je rostlina otevře, získává CO₂. Současně z ní ale uniká voda. V suchém prostředí tak rostlina neustále řeší kompromis: otevřít průduchy a fotosyntetizovat, nebo je zavřít a zabránit vysychání.
Když je CO₂ ve vzduchu více, může stejný objem uhlíku získat i při menším otevření průduchů. Ztrácí méně vody. A přesně tento efekt se ukázal jako klíčový.
Metaanalýza 70 experimentů zjistila, že zvýšená koncentrace CO₂ podporovala nadzemní biomasu divokých C4 trav zejména při nedostatku vody. Za dobře zavlažených podmínek byl efekt mnohem menší a statisticky méně přesvědčivý.
Kruger ukázal, že laboratorní efekt funguje i v krajině
Experimentální výsledky jsou jedna věc. Skutečná savana je směs sucha, deště, požárů, býložravců, živin a konkurence stromů. Proto je mimořádně cenná druhá část studie.
Výzkumníci analyzovali 32 let měření travní biomasy v Krugerově národním parku. Během této doby vzrostla atmosférická koncentrace CO₂ přibližně o 65 ppm. Po zohlednění srážek, požárů a dalších proměnných se ukázalo, že produkce nadzemní travní biomasy vzrostla během sledovaného období přibližně o 28 procent.
Relativní nárůst byl přitom největší v sušších částech savany – přesně tam, kde experimenty předpovídaly největší výhodu lepšího hospodaření s vodou.
Více trávy neznamená automaticky lepší savanu
Na první pohled může výsledek znít optimisticky. Více CO₂, více trávy. Jenže ekosystém není plantáž, kde je jediným cílem maximalizovat kilogramy biomasy.
Více trávy znamená více potravy pro býložravce, ale také více paliva pro požáry. Oheň zase ovlivňuje stromy a keře. C3 dřeviny současně reagují na vyšší CO₂ jinak než C4 trávy a v některých oblastech mohou díky němu expandovat do otevřené krajiny.
Změnit se může také kvalita potravy. Rostliny pěstované při vyšší koncentraci CO₂ často obsahují více uhlíku vzhledem k dusíku, takže větší množství biomasy nemusí automaticky znamenat výživnější potravu. Savany tak mohou reagovat jako celý propojený systém, nikoli jednoduchým „zazelenáním“.
Nejde o argument, že více CO₂ je dobré
Autoři výslovně neříkají, že rostoucí koncentrace oxidu uhličitého vyřeší problémy spojené se změnou klimatu. Vyšší teploty, změna rozložení srážek, extrémní sucho nebo požáry mohou pozitivní efekt hospodaření s vodou zeslabit nebo přebít.
Pokud rostlině voda úplně chybí, ani úspornější průduchy ji nezachrání. Modely ve studii sice naznačují, že efekt vyššího CO₂ může pokračovat i během tohoto století, ale současně ukazují, že oteplování a sucho růst trav potlačují.
Učebnicové „C4 na CO₂ nereagují“ už nestačí
Nejzajímavější výsledek je proto konceptuální. C4 trávy opravdu mají mechanismus, díky němuž nejsou přímo „hladové“ po CO₂ stejným způsobem jako mnoho C3 rostlin.
To ale neznamená, že je koncentrace CO₂ nezajímá. Rostlina neřeší pouze množství uhlíku. Řeší celý rozpočet – uhlík, vodu, energii a teplotu. A někdy jí další CO₂ nepomůže tím, že by dostala víc suroviny.
Pomůže jí tím, že kvůli stejné surovině nemusí ztratit tolik vody.
MOHLO BY SE VÁM TAKÉ LÍBIT
Zdroje: Kód Enigma [1], Nature – Increasing CO₂ levels fertilize C4 grass production [2], img AI generated
