Aktuální číslo:

2018/6

Téma měsíce:

Komunikace

Rostliny produkující metan

Překvapení, které nemusí být poslední
 |  13. 4. 2006
 |  Vesmír 85, 197, 2006/4

Letos v lednu uveřejnili Frank Keppler, John T. G. Hamilton, Marc Braß a Thomas Röckmann výsledky svého experimentu (Nature 439, 187–191, 2006), jímž prokázali, že rostlinná biomasa uvolňuje do atmosféry metan za přístupu vzduchu. Podmínky jejich experimentu prý vylučují možnost, že by se metan tvořil bez přístupu vzduchu (mikrobiální aktivitou). Jak ustřižené listy (živé i sterilizované zářením gama), tak celé rostliny v přirozených podmínkách uvolňovaly do vzduchu zbaveného přirozené koncentrace metanu řádově 0,2 až 4 nanogramy metanu na gram sušiny za hodinu. V rozsahu 30–70 °C se produkce metanu zvýšením teploty o 10 °C zdvojnásobuje a kromě toho se uvolňování metanu více než zdvojnásobuje vlivem slunečního záření. Autoři z toho odvozují, že se metan netvoří enzymatickou reakcí, ale vzniká jiným, zatím neznámým způsobem.

Provedli pečlivá měření, při nichž využili také stanovení izotopu uhlíku 13C. Z výsledků mimo jiné odvodili, že se na tvorbě metanu mohou podílet pektiny, tj. polysacharidy, které jsou významně zastoupeny v buněčných stěnách rostlin. Údaje o množství metanu produkovaného hmotnostní jednotkou sušiny rostlin využili k odhadu globální rostlinné produkce metanu. Vycházeli z údajů o primární produkci biomasy hlavními společenstvy, délce vegetační doby a délce slunečního svitu a došli k roční produkci metanu 62 až 236 teragramů metanu (průměrně 149 teragramů). To odpovídá téměř jedné třetině dosud odhadovaných zdrojů metanu na Zemi.

Podle autorů mohou tato zjištění vysvětlit některé již publikované výsledky, jako je například zvýšená koncentrace metanu v letním období nad tropickými lesy nebo omezení nárůstu koncentrace metanu v atmosféře během posledních let.

Jakkoliv tato práce neposkytuje možnost ovlivnit koncentraci metanu v atmosféře, může přispět k pochopení příčin změn globálního klimatu, a snad i možností jak koncentraci metanu snížit. Zatím jsme předpokládali, že zalesňováním zvýšíme „zásobník“ pro CO2 na pevninách, a tím omezíme rychlost zvyšování koncentrace CO2 v atmosféře. Uváděné výsledky však naznačují, že výsadbou lesů naopak vzroste produkce biomasy, a tím i produkce metanu, skleníkového plynu. Důsledky se tak promítnou nejen do vědeckých odhadů, ale i do politické argumentace. 1) Nové poznatky kromě toho vyvolají potřebu přehodnotit význam metanu při utváření klimatu Země v dávných geologických obdobích i poměrně nedávných statisíciletích. Je ovšem třeba vzít v úvahu jisté slabiny této publikace, a to zejména:

  • Není znám mechanizmus, jímž by mohl metan v rostlinách vznikat.
  • Výsledky udávají produkci metanu v teplotním rozmezí 30–70 °C, není však známa rychlost tvorby metanu při teplotách nižších ani její závislost na kvalitě biomasy rostlin (na jejím stáří, obsahu bílkovin a obsahu jiných látek) a na dalších vnějších podmínkách (samotné koncentraci metanu, CO2 aj.).
  • Extrapolace na globální úroveň je velmi názorná a doslova alarmující, leč zatím opravdu nesmírně zjednodušující.
  • Výsledky musí potvrdit ještě další laboratoře.

V komentářích k této publikaci v tomtéž čísle Nature (na s. 128 a s. 148–149) se samozřejmě objevují i výhrady. Přiznává se určitá skepse a nezbytná obezřetnost. Příznačná je otázka: „Jak jsme to mohli přehlédnout?“ Největší překvapení musejí prožívat rostlinní fyziologové, kteří o takovém procesu nebo procesech neměli ani tušení, nebo klimatologové, jimž tento zdroj metanu doposud unikal. Jde o pozoruhodný výsledek. Je dobré jej znát a zároveň počítat s tím, že ani toto překvapení nemusí být poslední.

Poznámky

1) Článek skutečně vzbudil velkou pozornost médií, takže sami autoři považovali za potřebné v tiskovém memorandu upřesnit, že (1) jejich výsledky jsou předběžné a (2) i pokud se údaje potvrdí, tak metan vytvářený biomasou rostlin sníží pozitivní účinek pohlcování oxidu uhličitého například lesními porosty jen o několik málo procent.

Ke stažení

O autorovi

Lubomír Nátr

Prof. RNDr. Lubomír Nátr (*1934) vystudoval biologii na Univerzitě J. E. Purkyně v Brně. Na katedře fyziologie rostlin Přírodovědecké fakulty UK v Praze se zabývá fotosyntézou a produktivitou rostlin.

Doporučujeme

Neandrtálský mozek ze zkumavky

Neandrtálský mozek ze zkumavky

Jaroslav Petr  |  24. 6. 2018
Vědci vypěstovali v laboratoři miniaturní shluky lidských buněk mozkové tkáně, tzv. organoidy. Ty měly DNA upravenou tak, aby napodobovala DNA...
Tajná služba hlásí

Tajná služba hlásí

Tereza Petrusková  |  4. 6. 2018
Nepochybně i teď, kdy čtete tyto řádky, někdo ve vaší blízkosti odposlouchává. Nemusí to být nutně policie, podezřívající vás z organizovaného...
Neznámá tvář molekul života

Neznámá tvář molekul života

Ondřej Vrtiška  |  4. 6. 2018
Vztah nukleových kyselin a proteinů je podle středoškolských učebnic poměrně prostý. DNA nese dědičnou informaci, RNA je její poslíček a proteiny...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné