Embora muitas pessoas tenham argumentado que o aumento dos níveis de dióxido de carbono beneficiaria a produção agrícola, um modelo recente dos efeitos do aumento de CO2 mostra que não é tão simples e que níveis elevados podem ter um efeito muito menos positivo na fotossíntese das plantas do que o previsto anteriormente.

Os pesquisadores da Purdue University testaram os efeitos do aumento de CO2 e de temperaturas mais altas no uso de água pelas plantas. Embora o aumento do dióxido de carbono e as temperaturas mais quentes geralmente melhorem a fotossíntese, nesses experimentos, os pesquisadores descobriram que os poros nas folhas das plantas, conhecido como estômato, foram previstos para estreitar nessas condições, reduzindo a quantidade de umidade que as plantas liberam no ar.

Embora essa mudança possa significar que algumas plantas são mais eficientes no uso da água em algumas regiões áridas, no geral, essa mudança na fisiologia da planta terá seus próprios efeitos climáticos, resultando em menos chuvas em algumas regiões, danificando plantas e safras, disse Qianlai Zhuang, professor de ciências terrestres e atmosféricas.

"Este estudo revela que, embora o aumento do dióxido de carbono atmosférico possa fortalecer diretamente a absorção de CO2 pelas plantas, também pode reduzir a transpiração da planta, influenciam os padrões globais de precipitação, e aumentar o aquecimento local, " ele diz.

A pesquisa foi publicada em uma edição recente da Cartas de pesquisa geofísica . O aluno de pós-graduação de Zhuang, Zhu, é o autor principal do artigo.

Lisa Welp, professor assistente de biogeoquímica no Departamento da Terra de Purdue, Atmosférico, e Ciências Planetárias, e um co-autor no artigo, diz que em muitos ecossistemas terrestres, a precipitação é da água reciclada para a atmosfera pelas plantas contra o vento, afetando a precipitação e as temperaturas.

"O papel que a vegetação terrestre desempenha na reciclagem da chuva na terra é muitas vezes simplificado ou esquecido, mas é um jogador fundamental na determinação dos padrões regionais de precipitação e, Portanto, produtividade em ecossistemas com limitação de água, "Welp diz." Se algumas plantas reduzirem sua transferência de água para a atmosfera, reduzindo as taxas de transpiração, isso resulta em declínios regionais na precipitação. Também resulta em aquecimento local porque a evaporação da água das folhas das plantas atua como um ar condicionado, mantendo as temperaturas da superfície mais baixas. "

Geral, o efeito é forte o suficiente para que não haja aumento líquido na produção agrícola global, Zhuang diz. Na verdade, à medida que o dióxido de carbono aumenta globalmente, a modelagem mostrou que a vida vegetal na maioria das regiões do mundo sofre consideravelmente devido ao aumento das temperaturas e à diminuição da precipitação.

"Você não pode olhar para apenas um efeito isoladamente, como a fotossíntese, e determinar como isso afetará a produção agrícola global, "Zhuang diz." Existem efeitos diretos e indiretos, e ambos devem ser considerados. "

O dióxido de carbono atmosférico aumentou de 280 partes por milhão antes da Era Industrial, que começou no final dos anos 1700, ao nível atual acima de 400 partes por milhão.

Zhuang e o estudante de graduação Peng Zhu desenvolveram seis modelos de experimentos usando dados climáticos históricos de 1850 a 2011. Eles descobriram que, embora algumas áreas pudessem ver um crescimento melhorado das plantas - incluindo partes do Canadá, a maior parte de Madagascar, e o extremo sul da Índia - outras regiões do planeta sofreriam.

"Este estudo indica que o efeito líquido da fertilização com CO2 será superestimado, a menos que os efeitos da retroalimentação vegetação-clima sejam levados em consideração, "Zhu diz.