Ülevaateuuring: CO2 taseme tõus vähendab taimede toitainesisaldust
Kuigi atmosfääri süsihappegaasi sisalduse tõus ergutab enamike taimede fotosünteesi ja kasvu, väheneb selle tagajärjel samal ajal nende toitainetesisaldus, selgub hiljuti ilmunud ülevaateuuringust.
Prantsuse teadlased eesotsas Antoine Martiniga uurimisasutusest CNRS võtsid aluseks viimastel kümnenditel CO2 taseme ja taimekasvu vahelisi seoseid lahanud teadustööd. Nende põhjal saab öelda, et planeet võib muutuda lähikümnendil täiendava süsihappegaasi mõjul tõesti rohelisemaks.
Vähemalt kasvavad kiiremini C3-taimed, mis moodustavad kogu maailma taimede biomassist ligi 95 protsenti. Muu hulgas kuuluvad nende sekka suurem osa toiduks kasutatavatest taimeliikidest. Süsihappegaas annab hoogu fotosünteesile ja soodustab seeläbi süsivesikute teket.
Samas viitavad teadlasrühma sõnul senised uuringud, et õhu süsihappegaasi sisalduse kasvades omastavad taimed vähem lämmastikku. Ühtlasi väheneb nii nende toitainesisaldus kui ka seeläbi terve ökosüsteemi võime süsinikku siduda. Samal ajal jääb teadlasrühma sõnul veel ebaselgeks, miks taimede toitainesisaldus täpselt väheneb.
Kahtlustada võib nelja erinevat mehhanismi, millest võib sõltuvalt taimeliigist või kasvukeskkonnast olla kõik vähemal või rohkemal määral olulised. Eeskätt riisi, sojaubade ja hariliku müürloogaga tehtud katsed viitavad, et CO2 sisalduse kasv mõjutab geenide avaldumist ja molekulide tasemel toimuvaid protsesse, mis võimaldavad tavaliselt taimedel nitraate omastada. Nõnda on raskem kasutada neid hiljem ka valkude valmistamiseks.
Näiteks on märgatud nende geenide avaldumise vähenemist, mis on vajalikud lämmastiku läbi taimejuurte liigutamiseks. Teisalt napib veel pikema aja jooksul kogutud andmed, et need mehhanismid on olulised ka pikemas vaates.
Lisaks võib olla toitainete suhtelise sisalduse vähenemine tingitud ka sellest, et ülejäänud biomassi on võrreldes toitainetega lihtsalt rohkem. Viimaks on kõrgema süsihappegaasi sisalduse korral lühemat aega lahti taimelehtede õhulõhed. See omakorda vähendab päeva jooksul omastavate toitainete ja juurtesse jõudva lämmastiku hulka.
Ükskõik milline mehhanism ka pikemas plaanis kõige olulisemaks osutub, võib see Martini ja ta kolleegide hinnangul vähendada mullas selle elustiku jaoks oluliste ühendite hulka. See omakorda häiriks laiemalt ökosüsteemi lämmastiku- ja süsinikuringet. Viimase vältimiseks tuleks aretada kõrgemat CO2 taset paremini taluvaid sorte või taimi geneetiliselt muundada. Samas nendivad, et see ei aitaks looduslikke ega poollooduslikke ökosüsteeme.
Süsihappegaasi taimekasvu ergutav mõju tõotab jääda autorite hinnangul aga vaid lühiajaliseks ja saavutada oma platoo järgmise kümne aasta jooksul.
Ülevaateuuring ilmus ajakirjas Trends in Plant Science.
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa