Domanda:
Le piante possono soffrire di avvelenamento da CO2?
Lenkan
2018-03-13 14:44:24 UTC
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C'è un punto in cui troppa CO 2 è dannosa per una pianta? Fondamentalmente quando c'è troppa CO 2 nell'aria può una pianta ammalarsi?

Poiché le piante fotosintetizzano e hanno bisogno CO 2 per generare glucosio e immagazzinare amido, e poiché le reazioni chimiche sono spinte verso il loro prodotto finale quando le concentrazioni dei reagenti sono aumentate, ci si aspetterebbe che più CO 2 sarebbe meglio , portano almeno a un aumento della crescita e dei tassi di sopravvivenza.

Esiste un limite massimo in cui la CO 2 diventa tossica?

Mi sono preso la libertà di aggiungere alcuni retroscena. Sentiti libero di ripristinare queste modifiche.
Mi chiedo se la disponibilità di CO2 sia davvero un fattore limitante nella crescita delle piante. Penserei che sarebbe l'energia disponibile dalla luce solare, se la crescita non fosse limitata da altri fattori come l'acqua, la temperatura, l'azoto e altri nutrienti del suolo ...
Molti alberi a Mammoth Mountain sono morti a causa dell'avvelenamento da CO2. Vedi https://pubs.usgs.gov/fs/fs172-96/ per maggiori informazioni dal link: "Le alte concentrazioni di CO2 nel suolo uccidono le piante negando le loro radici O2 e interferendo con l'assorbimento dei nutrienti. Nelle aree di tree kill a Mammoth Mountain, la CO2 costituisce dal 20 al 95% circa del contenuto di gas del suolo ".
Tre risposte:
#1
+29
AliceD
2018-03-13 15:17:41 UTC
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Risposta breve
È stato dimostrato che le piante potrebbero già soffrire di raddoppiare la concentrazione atmosferica di CO 2 da 340 a 610 ppm, cosa che potrebbe accadere durante i prossimi cento anni circa in base alle emissioni attuali.

Background
Un famoso sito web scientifico ci dice che un eccesso di anidride carbonica (CO 2 ) riduce il tasso di traspirazione di alcune piante. Questo perché gli stomi, che sono le aperture delle foglie (Mansfield & Majernik, 1970) e usati per lo scambio di gas e vapore acqueo (traspirazione) si chiuderanno quando c'è troppa CO 2 nell'aria, o altri agenti inquinanti come SO 2 . Quando la traspirazione diminuisce, diminuisce anche il flusso d'acqua dal terreno alle foglie, provocando un deflusso dell'acqua che a sua volta blocca l'assorbimento dei nutrienti. Infatti, raddoppiare l'attuale concentrazione di CO 2 a 610 ppm non porta necessariamente a un aumento della crescita e può di fatto inibire la crescita a causa della formazione di amido in eccesso nelle foglie, indicando che è semplicemente immagazzinata come energia di backup, nient'altro (Coviella & Trumble, 1999). Si ritiene che le piante potrebbero essere vicine al loro punto di saturazione e non possono eliminare la CO 2 più velocemente di quanto stanno facendo adesso.

In qualche modo le piante diventano anche più suscettibili al foraggiamento degli insetti quando la CO 2 aumenta.

Si noti tuttavia che le tolleranze di CO 2 dipendono dalla specie. La maggior parte della ricerca in questo campo si è concentrata sulle colture comuni. La tolleranza di CO 2 , ad esempio, nelle piante di cotone è bassa e l'accumulo di amido è stato osservato nell'intera pianta, ma specialmente nei sistemi di radici e nel fusto (Hendrix et al ., 1994). Altre specie, come il grano e il riso, sono meno inclini agli effetti della CO elevata 2 (fonte: Natura).

Riferimenti
- Coviella & Trumble, Conservation Biology (1999); 13 (4): 700–12
- Hendrix et al ., Agricult Forest Meteorol (18994); 70 (1–4): 153-62
- Mansfield & Majernik, Inquinamento ambientale (1970 ); 1 (2): 149-54

Fonte
- Terra incontaminata

Quindi le piante al tempo dei dinosauri portavano semplicemente adattamenti per consentire un punto di saturazione più alto e quindi un maggiore utilizzo di CO2?
Nel caso in cui l'OP volesse vedere un esempio di piante che uccidono la CO2, c'è un posto in California dove ciò accade a causa dell'attività vulcanica: https://pubs.usgs.gov/dds/dds-81/Intro/facts-sheet/GasKillingTrees .html
@TheEnvironmentalist È stato riscontrato che le felci funzionano bene a CO2 elevata (3360 ppm, livelli preindustriali 10 volte). https://link.springer.com/article/10.1023/A:1006805427943
In situazioni con eccessivo eccesso di CO2, le piante sperimentano una "formazione di amido in eccesso" perché viene "immagazzinata come energia di riserva" e "inibisce la crescita"? Quindi ... il riscaldamento globale fa ingrassare le piante?
"... qualcosa che potrebbe accadere durante i prossimi cento anni circa a causa dell'attuale riscaldamento globale." Stai dicendo che il riscaldamento aumenta i livelli di CO_2?
Buona risposta, ma penso che manchi un punto critico: piante diverse hanno una tolleranza molto diversa. Molte piante beneficiano di aumenti anche considerevoli dei livelli di CO2 (le alghe * amano * CO2, come fanno molte felci ecc.), Mentre molte possono essere stentate nella crescita o addirittura uccise da un "semplice" raddoppio. Inoltre, non credo sia giustificato dire che l'aumento di CO2 è "dovuto al riscaldamento globale" - anche se l'aumento dei livelli di CO2 è dovuto all'aumento delle temperature globali (e non viceversa, per esempio), non è qualcosa puoi semplicemente affermare apertamente senza riferimenti, e la causa non è realmente rilevante.
@Luaan grazie per questi commenti. Ho aggiunto diverse righe e ulteriori riferimenti.
@jpmc26 - hai ragione, questo era un errore nella mia risposta. L'ho rimosso.
@jpmc26 Mind, l'aumento delle temperature certamente * fa * aumentare i livelli di CO2. Oceani più caldi significano una minore solubilità della CO2, il che significa che viene rilasciata nell'atmosfera. Lo scioglimento del permafrost rilascia tonnellate di CO2. Ci sono molti altri esempi, e probabilmente molti di cui non abbiamo idea. Niente di sorprendente in questo. Ma la formulazione di AliceD era certamente ... complicata.
@Luaan hai ragione, e il rilascio di carbonio è un circolo vizioso. Tuttavia, come lei dice, la mia formulazione era troppo brusca, ma ampliarla esula dall'ambito della domanda. Saluti
#2
+17
DavePhD
2018-03-13 22:22:06 UTC
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Dipende dalle specie vegetali.

Come spiegato in Le alghe prosperano sotto la CO2 pura Natura 227, pagine 744–745 (15 agosto 1970):

Cyanidium caldarium (un'alga trovata nel Parco Nazionale di Yellowstone) cresce molto meglio nell'anidride carbonica pura che nell'aria.

Tuttavia, altre piante possono soffrire di acidificazione dei fluidi cellulari ad alte concentrazioni di anidride carbonica.

In pressione parziale atmosferica elevata di CO2 e crescita delle piante Oecologia (1979) 44: 68, è stato dimostrato che l'aumento della concentrazione di CO2 a 640 ppm da 330 ppm allora normali hanno causato un aumento della crescita sia per il cotone (una pianta C3) che per il mais (una pianta C4), ma l'aumento è stato molto maggiore (100%) per il cotone rispetto al mais (20%).

Secondo La concentrazione atmosferica ottimale di CO2 per la crescita del grano invernale ( Triticum aestivum ) J Plant Physiol. 2015 Lug 20; 184: 89-97, la fotosintesi a 968 ppm di CO2 è ottimale. A 1200 ppm, la fotosintesi è meno che ottimale, ma comunque molto più alta rispetto agli attuali livelli di CO2 ambientale di circa 410 ppm.

#3
-1
Francesco Dondi
2018-03-14 04:21:46 UTC
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Dato che hai bisogno di acqua per vivere, sembra che saresti caduto sul fondo dell'oceano;)

Gli organismi di solito si adattano a condizioni specifiche. In particolare, le piante hanno bisogno di ossigeno per consumare effettivamente il glucosio prodotto nel processo di cui l'ossigeno è un sottoprodotto. È possibile immaginare un organismo adattato a non avere ossigeno, immagazzinando il proprio ossigeno per un successivo riutilizzo? Certo che lo è, e potrebbe essere quello che è accaduto originariamente nell'atmosfera originale priva di ossigeno. Ma di fatto, nell'attuale atmosfera ricca di ossigeno questa capacità sarebbe del tutto inutile, così come lo sarebbe per voi portare ovunque uno zaino pieno d'aria da respirare. Di conseguenza, nessun impianto sindaco lo fa; e ci vorrebbero secoli di pressione evolutiva per svilupparlo.

La maggior parte degli animali ha vie metaboliche anaerobiche. Man mano che aumenti, tendono ad essere progressivamente meno capaci di fornire * tutti * i bisogni metabolici dell'organismo, ma ci sono. Molte piante si sono evolute durante un periodo con concentrazioni di CO2 molto più elevate nell'aria e alcune (come la vasta famiglia di alghe) non hanno essenzialmente limiti superiori alla loro concentrazione. Molte piante hanno bisogno di ossigeno, ma non tutte. Così com'è, la tua risposta non è molto utile: sarebbe meglio includere esempi con riferimenti, piuttosto che metafore fuorvianti e argomenti dell'evoluzione.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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