Nejistá odezva na jisté změny

Při snižování dopadů klimatické změny se často odvoláváme na význam fotosyntetizujících organismů. Suchozemské rostliny v procesu fotosyntézy absorbují z atmosféry ročně okolo 123 Gt uhlíku. Zhruba polovina (60 Gt) se do atmosféry vrací prostřednictvím dýchání (respirace). Z antropogenních emisí CO₂ dokážou suchozemská rostlinná společenstva pohltit asi 30 %, proto je považujeme za významné spoluhráče při snižování dopadu klimatické změny. Při podrobnějším zkoumání konkrétních hodnot ovšem existují mezi rostlinami výrazné rozdíly. Jednotlivé druhy a růstové formy se mohou zásadně lišit v odezvě na vyšší koncentraci CO₂ v atmosféře a narůstající teplotu prostředí.

Při pohledu na rozmanitost růstových forem vyvstává otázka, zda lépe ukládají CO₂ husté byliny, keříky s rozsáhlou sítí podzemních výběžků, nebo stromy se spoustou dřevní hmoty, a co s tím udělá změna podmínek prostředí.

Snímek Miroslav Zeidler

Změna teploty ovlivňuje téměř všechny biologické procesy v rostlinách. Optimální teplota fotosyntézy pro rostliny mírného pásma se pohybuje mezi 25‑30 °C. Při vyšších hodnotách je většina rostlinných druhů ve stresu a účinnost fotosyntézy klesá. Oxid uhličitý je pro rostliny zdrojem uhlíku. Proto jaksi samozřejmě předpokládáme, že při jeho vyšší koncentraci bude působit jako hnojivo a stimulovat rostliny k intenzivnějšímu růstu. Jenže ani tento předpoklad neplatí pro všechny rostliny stejně. Například u stromů stimuluje zvýšená koncentrace CO₂ maximální rychlost fotosyntézy až o 47 %, u bylin jen o 15 %. Vlastní proces fotosyntézy navíc není ideálním měřítkem. Třeba dřeviny sice zvýší rychlost fotosyntézy, ale bez vlivu na svůj růst, tj. bez začleňování uhlíku do biomasy. S narůstající teplotou se zintenzivňuje rovněž dýchání, tedy i produkce CO₂. Rostliny proto budou uvolňováním většího množství CO₂ snižovat svůj příspěvek k redukci tohoto plynu v atmosféře.

Popsanou odezvu rostlin na zvýšenou teplotu a koncentraci CO₂ mohou zásadním způsobem měnit i další faktory prostředí. Jedním z nich je voda. Její nepřítomnost snižuje účinnost chlazení prostřednictvím odparu (evapotranspirace) a snižuje zisky z fotosyntézy. Například v tropických deštných lesích se během horkého suchého roku při efektu El Niño sníží hrubá primární produkce až o 10 %. Zvyšování teplot proto bude stimulovat růst rostlin především ve vysokých zeměpisných šířkách a v oblastech s dostatečným přísunem vody. Naopak růst rostlin bude omezován v nižších zeměpisných šířkách a tam, kde budou častější periody sucha. Rostliny k svému růstu potřebují také řadu minerálních látek. Trpí-li rostlina nedostatkem dusíku, většinou nedokáže urychlit růst a zabudovávání CO₂ do svých pletiv. Reálné pozitivní účinky CO₂ a oteplování na růst a spotřebu uhlíku rostlinami budou pravděpodobně nižší než ty, které se teoreticky předpokládají na základě hodnot z dobře zavlažovaných a hnojených experimentálních ploch.

Vypadá to, že dopad změny klimatu na rostliny je mnohem komplexnější, než se předpokládalo, rozumíme mu překvapivě málo a naše výzkumy rostlin budeme muset rozšířit. Nestačí je zjednodušovat na vztah rostlin k CO₂ a teplotě. Globální rostlinstvo jako celek není zřejmě pro lidstvo úplně spolehlivým spojencem před klimatickou změnou. Alespoň do doby, než všem vzájemně provázaným procesům lépe porozumíme.

Dusenge M. E. et al.: New Phytol., 2019, DOI: 10.1111/nph.15283.