Egyre hatékonyabban fotoszintetizálnak a trópusi fák

Bár magától értetődőnek gondoljuk, eddig még nem készült arra vonatkozó konkrét mérés, hogy egy fa miként reagál a növekvő légköri szén-dioxid mennyiségére a fotoszintézise során. A Wageningeni Egyetem kutatói egy dél-ázsiai és ausztrál elterjedésű fafaj (Toona ciliata – nyitóképünkön) egyedeinek sokaságából emeltek kis ceruzányi kis furatokat. E furatokban nemcsak azt lehetett megvizsgálni, hogy hány éves a fa, hanem a faanyag összetételét is meg tudták mérni, az egyes évekre lebontva.

„Az ilyen mintákból nemcsak azt lehet feltárni, mennyit növekedett a fa, hanem afféle időkapszulaként is szolgálnak és megmutatják, miként is működött a fa az egyes években” – magyarázta Sophie Zwartsenberg, a kutatás vezetője. „Ezeket a faanyag kémiai összetevői árulják el, és mi ezek részleteit elemeztük most.”

Az elemzések feltárták, hogy milyen hatékonysággal tudtak a fák a fotoszintézisük során cukrokat előállítani az elmúlt évszázadban. A fotoszintézis attól függ, mennyi a rendelkezésre álló szén-dioxid. Ha ez kevés, akkor a szén-dioxidot megkötő enzim – tévedésből – egyre többször oxigénhez kötődik, ebből pedig nem tud cukrot előállítani.

Ezt a folyamatot fotorespirációnak, fénylégzésnek nevezik, ilyenkor a növény a már megkötött szerves anyagokból vonja el a szükséges szenet. A fák számára azonban a szén-dioxid megkötése jelenti az életet, a növekedést, nekünk pedig azt, hogy így a légköri szén-dioxid szintje csökkenhet.

A vizsgálatok során a fák által előállított cukormolekulák szerkezetét mérték fel, mivel ez eltér akkor, ha tiszta szén-dioxidot vesz fel a fa, illetve akkor, ha belezavar a tévedésből megkötött oxigén is. Az eltérést mindössze az jelenti, hogy a cukormolekula egyik pontján lévő deutérium egy másik ponton található, ha fotoszintetizál a fa. A kutatók eztán összevetették az aktuális év (amelynek évgyűrűiből a minta származott) szén-dioxid szintjét és a fotoszintézis hatékonyságát.

Az évszázados időszak alatt a tapasztalt fotoszintézis hatékonyság együtt nőtt a légköri szén-dioxid szintjével. Az azonban nem világos, hogy mit is csináltak a fák az így előállított többlet cukorral, mivel az évgyűrűk vastagságán nem látszott, hogy például gyorsabban nőttek volna. Ennek kiderítése majd egy másik kutatásra hárul.