Planten wereldwijd halen vandaag de dag veel meer CO2 uit de lucht dan 200 jaar geleden. Maar dat betekent zeker niet dat we achterover kunnen leunen.

Met de term ‘fotosynthese’ verwijzen onderzoekers naar het proces waarbij planten zonlicht gebruiken om CO2 om te zetten in koolhydraten die ze weer kunnen gebruiken om te groeien. Experimenten in kassen hebben aangetoond dat planten wanneer ze bloot worden gesteld aan hogere CO2-concentraties harder gaan groeien en meer CO2 omzetten in koolhydraten. Maar zijn die resultaten representatief voor wat er in de natuur gebeurt? Leidt het feit dat wij steeds meer CO2 in de atmosfeer pompen ook tot meer plantgroei en fotosynthese?

Lastige vraag
Het is een vraag waar wetenschappers maar geen eenduidig antwoord op konden vinden. “Betrouwbare metingen van fotosynthese worden vaak op bladniveau gedaan,” legt onderzoeker Elliott Campbell uit. “Maar je kunt op die manier geen goed beeld krijgen van het complete plaatje en we moeten weten wat de aarde als geheel aan het doen is en hoe de planeet door de tijd heen heeft gereageerd.”

Antarctica
En dus besloten Campbell en collega’s het over een andere boeg te gooien. Ze borduren met hun studie voort op eerder onderzoek dat aantoont dat de concentratie carbonylsulfide in de atmosfeer gebruikt kan worden om een beeld te krijgen van de fotosynthese wereldwijd. Het is op die manier vrij eenvoudig vast te stellen in welke mate er vandaag de dag fotosynthese plaatsvindt: daarvoor richt je je op de hedendaagse atmosfeer. Maar Campbell en collega’s wilden de mate waarin fotosynthese plaatsvindt over een lange periode – enkele eeuwen – reconstrueren. Maar hoe achterhaal je de concentratie carbonylsulfide in de jaren 70 of 80 van de vorige eeuw? Daartoe keken de onderzoekers naar Antarctica. De sneeuw en het ijs daar bevat luchtbelletjes die verraden hoe de atmosfeer – toen het ijs waarin die luchtbelletjes opgesloten zitten ontstond, eruitzag.

“Nu hebben we bewijs dat er ook grote veranderingen plaatsvinden onder de planten op aarde”

Verandering
Uit de reconstructie blijkt dat het proces van fotosynthese vóór de industriële revolutie eeuwenlang stabiel was. Maar gedurende de 20e eeuw nam de mate waarin fotosynthese plaatsvond rap toe. “Onderzoeken hebben reeds ongeëvenaarde veranderingen in het klimaat en broeikasgassen aangetoond. Nu hebben we bewijs dat er ook grote veranderingen plaatsvinden onder de planten op aarde.”

Klimaatmodellen

Met behulp van klimaatmodellen proberen onderzoekers te achterhalen hoe het klimaat zich in de toekomst gaat ontwikkelen. Om een goede voorspelling te kunnen doen, moet met alle factoren die van invloed zijn op het klimaat rekening worden gehouden. En dus ook met planten die het broeikasgas CO2 uit de lucht halen. “Het fenomeen van planten die CO2 uit de lucht trekken wordt al jaren meegenomen in klimaatmodellen,” vertelt Berry. “Maar het is altijd lastig geweest om vast te stellen of de kracht van dit effect op een realistische manier gemodelleerd werd. Onze nieuwe resultaten bevestigen dat de modellen die tijdens de laatste IPCC-assessment werden gebruikt realistische schattingen bevatten van de gevoeligheid van de wereldwijde fotosynthese voor CO2.”

Oorzaken
De onderzoekers hebben niet uitgezocht waarom de planten op aarde op dit moment meer CO2 uit de lucht halen dan 200 jaar geleden. Maar ze hebben daar vanzelfsprekend wel ideeën over. Waarschijnlijk is het toe te schrijven aan verschillende processen. Allereerst wijzen ze erop dat de toename in fotosynthese samen valt met een toename van de CO2-concentratie in de atmosfeer die weer het resultaat is van het verbranden van fossiele brandstoffen. Er is dus meer CO2 voorhanden en de planten lijken daar hun voordeel mee te doen. Door die hogere CO2-concentraties stijgen de temperaturen op aarde, waardoor groeiseizoenen langer duren en planten dus meer tijd hebben om te groeien en CO2 op te nemen. Ook de stikstofvervuiling – die ontstaat door het verbranden van fossiele brandstoffen en de landbouw – speelt wellicht een rol.

Dat er meer fotosynthese plaatsvindt, heeft positieve en negatieve kanten. Zo kan het leiden tot betere oogsten. “Maar ook onkruid en invasieve soorten profiteren,” stelt Campbell. Overigens is het zeker niet zo dat we – nu planten er een tandje bij doen – rustig fossiele brandstoffen kunnen blijven uitstoten. “De toename in fotosynthese is niet groot genoeg om de verbranding van fossiele brandstoffen te compenseren,” benadrukt onderzoeker Joe Berry. “Dus het is nu aan ons om uit te zoeken hoe we de CO2-concentratie in de atmosfeer kunnen terugdringen.”