tumblr hit tracking tool

Naturvetenskap

Fotosyntesens förändring under 1900-talet

Av Martin Hagwall 2015-12-16
Forskare vid Umeå universitet har upptäckt att växters metabolism förändrats. Studien är den första i världen som genom historiska växtprover kunnat dra slutsatser kring biokemisk reglering av växtmetabolism.

Med hjälp av NMR-teknik som mäter kärnmagnetisk resonans har forskarna utvecklat en ny metod för att studera växtfysiologi över det senaste århundradet. Upptäckterna, som idag publiceras i den ledande tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), kommer att påverka framtagandet av nya modeller för beräkning av mängden CO2 i atmosfären.

Nya upptäckter

CO2 binds i växter genom fotosyntes, en effekt som i de flesta växter minskas genom en motverkande effekt som kallas fotorespiration. Forskarna har nu kvantifierat hur en ökning av andelen CO2 i atmosfären under 1900-talet har skiftat balansen mellan fotosyntes och fotorespiration till fördel för fotosyntes, vilket bidragit till den globala växtlighetens samlade förmåga att binda upp till en tredjedel av människans CO2 utsläpp. Men eftersom fotorespiration bevisligen ökar vid högre temperaturer så kommer, som forskare tidigare befarat, effekterna av ett varmare klimat och en högre koldioxidhalt i atmosfären att motverka varandra. Detta innebär att framtida temperaturökningar kommer motverka CO2-drivna förändringar i växternas metabolism.

Växternas förmåga att genom fotosyntes binda CO2 som finns i atmosfären är inte bara en avgörande faktor för den globala koldioxidbalansen utan även avgörande för att försöka förutspå klimatförändringar och odlingsproduktivitet. Genom att undersöka växtmetabolism retrospektivt i historiska växtprover har forskarna kunnat kvantifiera hur mycket som ökade koldioxidhalter i atmosfären bidragit till när det gäller växters förmåga att fånga upp växthusgasen.

Långsiktig studie

– Tills nyligen så fanns ingen metod för att studera långsiktiga metabola förändringar, och forskning kring förändringar över årtionden eller århundraden var därför hänvisad till datorsimulationer baserade på kortsiktiga experiment. Genom att rekonstruera historiska metabola förändringar som följt med klimatförändringar har vi nu lagt grunden för modeller som bättre beräknar hur växter i framtiden kommer att bete sig, säger Jürgen Schleucher, forskare på Institutionen för medicinsk kemi och biofysik vid Umeå universitet, som lett studien.

– Vi har nu data som visar vilken effekt koldioxid haft på växtmetabolism över decennier, säger Ina Ehlers, som är postdoktor vid Umeå universitet och utförde de flesta av mätningarna i studien samt är en av medförfattarna av artikeln.