Risø Nyt, no. 4, 2001 december

Den øgede drivhuseffekt påvirker
respiration og fotosyntese
Der er allerede nu lavet en del
undersøgelser af drivhuseffektens
betydning for vigtige processer i planterne.
Fotosyntesen og respirationen er de
to nøgleprocesser, som er direkte
afgørende for plantens vækst. Forskningen
i klimaforandringernes effekt på netop
disse processer er allerede godt i
gang.
Respiration – forskellige arter
reagerer forskelligt
Korttidsforsøg har vist, at en fordobling
af den atmosfæriske koncentration af
CO2 - fra 360 ppm til 700 ppm – ikke
synes at have nogen direkte effekt på
respirationen. Til gengæld har langtidsforsøg
med planter under et forøget
CO2-niveau både vist en stimulering og
en hæmning af respirationen. Da en
direkte betydende effekt af CO2-niveauet på respirationen er usandsynlig, skyldes
ændringerne nok snarere en ændret
kemisk sammensætning af plantemateriale.
Konklusionen er, at der ikke er
nogen entydig langtidseffekt, men at det
i høj grad afhænger af plantearten.
Stigende temperaturer har typisk en
umiddelbar stimulerende effekt på respirationen
indtil et vist optimum på 40 til
45 grader C. Dette kan medføre en øget
frigivelse af CO2 . Dog viser det sig, at
mange plantearter akklimatiserer sig til
en ændret væksttemperatur, og dermed
indstiller respirationen til et nyt niveau,
som er tæt på, hvad det var ved den
oprindelige temperatur. Dette kan ske i
større eller mindre grad afhængig af
arten og den aktuelle temperatur. Igangværende
forskning på Risø drejer sig
blandt andet om, hvilke temperaturer
planterne akklimatiseres til. Er det minimum-,
maksimum-, middel-, dag- eller
nattemperaturen, som er afgørende?
Videre har forsøg vist at, respiration om
dagen er afhængig af forholdet mellem
lys og temperatur, blandt andet for
bøgetræer.
14 RISØ NYT 4/01
Mere CO2 fremmer fotosyntesen
På Risø har forskerne lavet forsøg i RERAF
for at undersøge, hvilken effekt forskellige
klimatiske faktorer har på fotosyntesen.
Alle grønne planter har fotosyntese,
og processen er historisk set ansvarlig for
opbygningen af alle kulstofdepoter i
form af levende og døde planter, som
med tiden omdannes til kul og olie.
Hastigheden af fotosyntesen er primært
afhængig af lyset, CO2-koncentrationen i
luften, temperaturen og plantens status
med hensyn til vand og næringsstoffer.
Ved at måle fotosyntesen kan man se,
hvordan planter vokser, og om der er
faktorer til stede, som stimulerer eller
hæmmer væksten. Den stigende CO2- koncentration stimulerer direkte fotosyntesen,
og dermed sker der en forøgelse
af væksthastigheden. Denne stimulering
skal dog sammenholdes med ændringer
i alle de nævnte parametre samt jordbundsforhold,
plantearter og den genetiske
sammensætning.
De forsøg, der indtil nu er gennemført
i RERAF, er lavet på eg og bøg, raps,
ært og havre. Forsøgene har vist, at en
forøget CO2-koncentration i atmosfæren
medfører en 10-30 procents stigning i
fotosyntesehastigheden på kort sigt, men
om det også gør sig gældende under
naturlige forhold og i hele plantens liv er
endnu uvist. Det er dog helt sikkert, at
der vil være forskel på responsen hos
etårige afgrødeplanter og flerårige planter
som for eksempel træer. Under naturlige
forhold vil andre vækstbegrænsende
faktorer muligvis også spille en afgørende
rolle. Forsøgene har desuden afsløret
en fysiologisk respons i form af en bedre
vandudnyttelse under et forhøjet CO2- niveau, idet planterne fordamper mindre
vand pr. bundet CO2-molekyle. Dette er
en effekt, som sandsynligvis også gælder
under naturlige forhold.
Forskning i planternes fotosyntese og
respiration afslører, hvor komplekse disse
processer er. Derfor er der også et væld
Seniorforsker Teis Mikkelsen måler fotosyntese på rapsblade
i RERAF
af faktorer, som skal afklares, før det er
muligt at danne et sikkert billede af,
hvordan planter vil reagere ved yderligere
klimaforandringer.
Af DAN BRUHN og TEIS N. MIKKELSEN