Глобальное наблюдение за продолжающимся атмосферным потеплением, известное учеными как повышение дефицита давления пара, наблюдается во всем мире с начала 2000-х годов. В последние годы это вызывающее беспокойство явление стало нарастать и, согласно прогнозам, в ближайшие десятилетия усилится еще больше из-за изменения климата.
В новой статье, опубликованной в журнале Global Change Biology , исследования Университета Миннесоты и Западного университета в Онтарио, Канада, описывают глобальное атмосферное потепление, которая значительно снижает продуктивность как сельскохозяйственных культур, так и других растений , даже в условиях высокой влажности. Новые результаты были получены в результате крупномасштабного анализа, охватывающего 50 лет исследований и 112 видов растений.
Когда существует дефицит высокого давления пара, наша атмосфера забирает воду из других источников: животных, растений и т.д. Увеличение дефицита давления пара требует от сельскохозяйственных культур поглощения большего количества воды. Это, в свою очередь, оказывает большее давление на фермеров, заставляя их удовлетворять этот спрос на воду - за счет осадков или орошения, чтобы урожайность не снижалась.
Все эти процессы снизят продуктивность растений и урожайность как во всем мире.
В своем анализе исследователи спрогнозировали, что растения будут реагировать на это явление неожиданным образом, что приведет к дополнительным затратам на продуктивность. Полученные данные подтверждают, что различные виды растений - от пшеницы, кукурузы и даже березы - реагируют на это и предвосхищают будущие засухи.
Посредством этого процесса растения перепрограммируются, чтобы стать более меньше, короче и более устойчивыми к засухе, даже если самой засухи не произойдет. Кроме того, из-за такого поведения растения менее способны фиксировать атмосферный CO 2 для фотосинтеза и производства семян. Как следствие, урожайность снижается.
Поскольку мы стремимся увеличить производство, чтобы прокормить большее население, это новое препятствие необходимо устранить. Урожайность снизится даже в тех регионах, где орошение или влажность почвы не ограничены.
Положительным моментом является то, что различные виды или разновидности внутри видов реагируют на это высыхание в зависимости от их эволюционной и генетической структуры. Например, у пшеницы некоторые сорта менее восприимчивы к этому новому стрессу по сравнению с другими, и этот тип изменчивости, по-видимому, существует и в других некультурных видах.
Это открытие является особенно многообещающим, поскольку оно указывает на возможность разведения генотипов, способных оставаться продуктивными, несмотря на рост температуры.
Различия в чувствительности растений к этому процессу также можно использовать для прогнозирования того, как естественные экосистемы будут реагировать на изменение климата, и управлять ими таким образом, чтобы повысить их устойчивость нему.
Исследователи полагают, что в будущем эти результаты можно будет использовать для создания новых сортов сельскохозяйственных культур и управления экосистемами таким образом, чтобы сделать их более устойчивыми.