Plantes i CO₂: no és com sembla

2005/01/01 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Biokimika
• Botanika

Es diu que els animals aboquen CO 2 i escalfen el planeta i les plantes el refreden absorbint CO 2. Per això es diu que si un d'ells s'imposa a l'altre, el planeta s'escalfa o se submergeix en la glaciació; en definitiva, la influència que els éssers vius tenim sobre l'atmosfera del nostre planeta és més acusada del que pensem.

Plantes i altres éssers vius que creixen a través de la fotosíntesi, per exemple, absorbeixen el CO 2 de l'aire, principalment a la primavera. Però en molts llocs del planeta, a la tardor i hivern, la fotosíntesi està en gran manera interrompuda i els bacteris, fongs i animals de la terra s'alimenten de fotosintetitzadors. Aquests emeten CO 2, amb el que el seu nivell torna a augmentar.

El diòxid de carboni és, en general, una mica de gas àcid que no és nociu. La concentració d'aquest gas en l'atmosfera terrestre és molt baixa, aproximadament un 0,03%.

Es podria pensar que majors quantitats de diòxid de carboni, a més d'augmentar l'efecte d'hivernacle, acceleren el creixement de les plantes. Un major nivell de CO 2 pot afectar la conservació de certes plantes, insectes i animals, trencant l'equilibri dels ecosistemes que coneixem actualment. De fet, algunes espècies vegetals només creixen en determinades condicions.

Cultiu de plantes

Les plantes produeixen compostos orgànics i oxigen en la fotosíntesi a partir de l'aigua i el diòxid de carboni (és a dir, dels compostos inorgànics), però per a això necessiten llum com a font d'energia. Absorbeixen la llum mitjançant reaccions físic-químiques. Mitjançant aquest procés metabòlic, anomenat fotosíntesi, les plantes obtenen els nutrients necessaris per a créixer i desenvolupar-se a través de les sals minerals que prenen del sòl.

Els pins són capaços de realitzar la fotosíntesi durant tot l'any.

La majoria de les plantes pertanyen al grup C 3, ja que la fixació del diòxid de carboni la realitza una molècula de tres àtoms de carboni. Existeixen, no obstant això, poques herbàcies pertanyents al grup C 4, en general, amb tija dura i fibrosa. En aquest últim grup hi ha molt poques plantes que es poden sembrar, però hi ha algunes com el blat de moro o la canya de sucre.

Quan la concentració de CO 2 és alta i les condicions d'humitat i temperatura són adequades, les plantes C 3 creixen molt millor que les plantes C 4. En l'actualitat, no obstant això, la concentració de CO 2 en l'atmosfera és baixa respecte a altres èpoques, per la qual cosa les plantes tipus C 3 presenten problemes per a viure en mitjans secs i càlids. Per això, en l'actualitat les plantes tipus C 3 predominen en climes temperats o freds. A mesura que ens acostem a l'equador, les plantes C 3 es troben en zones humides, mentre que les plantes C 4 es troben en zones seques i assolellades.

Antigament la situació era diferent. Les plantes no van tenir fulles durant els primers 40 milions d'anys de vida. No ho necessitaven. En aquella època hi havia en l'atmosfera molts CO 2 i les plantes no necessitaven molts estomes per a absorbir el CO 2 (els estomes són els porus d'intercanvi gasós de les plantes i són els més freqüents en les fulles). Només tenien una tija verda.

Fa uns 380 milions d'anys, la quantitat de diòxid de carboni en l'atmosfera va disminuir, fent més palesa la importància i necessitat de les fulles. En augmentar el nombre de fulles i estomes, les plantes podien rebre CO 2 més de l'aire. És a dir, malgrat estar menys, es van fer més eficients en l'absorció. Però, a més, podien evaporar més aigua dels estomes, per la qual cosa les plantes van desenvolupar un millor sistema de refrigeració, és a dir, podien viure en zones més calentes, sempre que disposaven d'aigua.

Conseqüències menys evidents

Pot pensar-se que a causa de l'escalfament climàtic, els actuals territoris amb clima àrtic i subàrtic podran ser utilitzats per a l'agricultura. Desgraciadament, molts d'aquests sòls serien poc productius. Però en aquest sentit hi ha una recerca que ha generat un paper important entre els experts. La realitzada sobre la vegetació i sòls de la tundra d'Alaska.

El CO 2 té una gran influència en l'atmosfera del nostre planeta.

La idea o hipòtesi inicial de diversos estudis és que les altes temperatures acceleren la descomposició de plantes mortes al voltant dels pols, la qual cosa provoca l'acumulació de carboni i nitrogen en el sòl. No obstant això, han vist que, en lloc d'emmagatzemar el carboni en el sòl, s'allibera a l'atmosfera en forma de diòxid de carboni per efecte del nitrogen. De fet, el nitrogen, a més d'afavorir la descomposició, transforma el carboni emmagatzemat en el sòl i l'emet a l'atmosfera en forma de diòxid de carboni.

Per tant, encara que els climes més càlids dupliquessin la vegetació d'aquestes terres fredes i acumulessin més carboni i nitrogen en el subsòl, en general, la quantitat de diòxid de carboni alliberat a l'atmosfera seria enorme.

I tenint en compte que en aquests ecosistemes del nord s'acumula una ingent quantitat de carboni, aquestes emissions de diòxid de carboni continuarien jugant un paper important en el canvi climàtic.

Hi ha una altra qüestió o recerca relacionada amb el diòxid de carboni i el cultiu de plantes. De nou es pot pensar que com més CO 2, més plantes. Però, com en la vida quotidiana, la quantitat i la qualitat moltes vegades no coincideixen. De fet, ser molt no significa ser bo, i alguna cosa semblança ocorre amb les plantes.

En la tundra no creix cap arbre, però la vegetació és baixa.

Malgrat l'augment del creixement de les plantes, aquestes seran menys nutritives, ja que les llavors tindran menys nitrogen. I el nitrogen és fonamental per als éssers vius. De fet, els components principals de les proteïnes són els aminoàcids i el nitrogen és necessari per a formar l'aminoàcid. Per tant, si cal menjar més per a obtenir el mateix benefici, on està l'avantatge? A mesura que la concentració de diòxid de carboni en l'atmosfera augmenta, tant els animals com els éssers humans haurem d'ingerir majors quantitats de plantes per a arribar al mateix nivell, ja que en nitrogen seran menors.

Per tant, moltes vegades s'esmenta que les plantes són la millor defensa contra la contaminació per l'absorció de diòxid de carboni i l'emissió d'oxigen, reduint així els gasos d'efecte d'hivernacle. I, per dir-ho d'alguna manera, també és freqüent que la quantitat de CO 2 emesa per l'ésser humà i la que la planta absorbeix durant la fotosíntesi estiguin equilibrades. No obstant això, els estudis demostren que no és tan clar que s'aconsegueixi aquest equilibri, ja que existeixen altres processos terrestres implicats. I a més, moltes vegades el diòxid de carboni no és un factor limitant en el creixement de les plantes. En conseqüència, la millora que els climes més càlids poden suposar en el creixement de les plantes és discutible.