Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE. Skrót od angielskich słów:
ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH
ENCYKLOPEDIA ESPERE - menu główne (rozwiń)
dział KLIMAT I ROLNICTWO: PODSTAWY - menu (rozwiń)

Jak zmiany klimatu wpływają na rośliny?

Klimat w przyszłości zmieni się pod względem temperatury i opadów deszczu. Zwiększy się też stężenie dwutlenku węgla. Wszystkie te zmiany będą miały dodatni lub ujemny wpływ na wzrost roślin, a więc i na produkcję żywności.
 
    
Wzrost temperatury

Wysokie temperatury powodują stres termiczny u roślin, które wolniej rosną i dają mniejsze plony. W niektórych przypadkach rośliny w ogóle nie zawiązują owoców, ponieważ nadmierne gorąco wyjaławia pyłek kwiatu (męski element rozrodczy kwiatów).

Na obszarach położonych w strefie klimatów zimnych i chłodnych, gdzie podczas mroźnych zim nie można uprawiać roślin, wzrost temperatury może okazać się korzystny. Na przykład na Syberii lub w północnej Europie uprawa zbóż może być możliwa przez dłuższą część roku. Być może mogłyby tam nawet dojrzewać owoce, które obecnie rosną tylko w ciepłym klimacie. Przykład ten jest zilustrowany na mapie w części 1 (tekst: Rozmieszczenie upraw na świecie), przedstawiającej rozmieszczenie roślin uprawnych w zależności od stref klimatycznych.

Z drugiej jednak strony może okazać się, że gleby w północnych regionach świata nie są odpowiednie do uprawy roślin. Bardzo trudne warunki atmosferyczne sprawiają, że mają one inną strukturę, niż gleby na południu. Oznacza to, że nawet jeśli klimat będzie sprzyjał uprawie roślin, to gleba może okazać się czynnikiem ograniczającym.

Klimat, a zatem i temperatura, zmieniają się obecnie niezmiernie szybko (w porównaniu do minionych epok), tak więc rośliny uprawne będą musiały przystosować się do nowych warunków w niezwykle krótkim czasie. Może to stwarzać dodatkowe problemy.

1. Pola kukurydzy
Autor: Ana Iglesias

Zdjęcia pokazują (od lewej) pola kukurydzy w Zimbabwe w czasie normalnych warunków wzrostu i w czasie suszy, oraz pole kukurydzy w USA. Sam możesz zobaczyć jak warunki środowiskowe wpływają na produkcję roślinną.

Susza

Woda ma bezpośredni wpływ na wzrost i plonowanie roślin. Powyższe zdjęcia pokazują pola kukurydzy w Afryce w normalnych warunkach i podczas suszy (zupełny brak plonów). W wielu częściach Afryki nawet w normalnych warunkach ilość wody nie jest wystarczająca, by uzyskiwać wysokie plony. W USA, natomiast, kukurydza jest uprawiana na terenach o dostatecznej ilości wody. Na zdjęciu widać wyraźną różnicę między polami kukurydzy w USA i w Afryce.

Zbyt obfite opady atmosferyczne

Nadmierne opady deszczu powodują powodzie. Są one niebezpieczne dla roślin, gdyż w nasiąkniętej wodą glebie korzenie roślin nie mogą oddychać i obumierają. Ryc. 2 pokazuje pole, które zostało zalane wodą i rośliny nie były już w stanie rosnąć.

2. Zatopione pole
Autor: Ana Iglesias


Na zdjęciu wyraźnie widać granicę między obszarem zalanym przez wodę (kolor brązowy) i obszarem położonym wyżej. Na obszarze, który uległ zatopieniu nie rosną już żadne rośliny.

Zwiększona ilość opadów, ale nie powodująca powodzi, może być zbawienna dla bardzo suchych obszarów, jak w przypadku miejsca pokazanego powyżej na zdjęciach z Zimbabwe.

Tak więc zmiany w temperaturze i rozmieszczeniu opadów mogą okazać się niekorzystne dla dużych obszarów świata, ale też mogą poprawić plonowanie roślin w innych regionach. Jednak bardziej niepokojący jest wzrost natężenia zjawisk takich, jak deszcze czy susze oraz ich ogromny i niszczący wpływ na rolnictwo.

Wzrost ilości dwutlenku węgla

Wzrost ilości CO2 pochodzącego ze spalania paliw kopalnych ma dla wielu roślin działanie użyźniające, ponieważ CO2 bierze udział w fotosyntezie (czyli biochemicznym mechanizmie wzrostu roślin). W czasie fotosyntezy wodę i dwutlenek węgla są przetwarzane w cukier prosty – glukozę. Światło dostarcza energii koniecznej do tej reakcji. Podstawowym równaniem procesu fotosyntezy jest:

    6H2O+ 6CO2 + hv -------C6H12O6 + 6O2


    hv - energia potrzebna do tej reakcji, jest to energia dostarczana przez promieniowanie słoneczne.

    O2 oznacza tlen, CO2 to dwutlenek węgla, a C6H12O6 to glukoza.
     


Naukowcy mierzą rozwój i plony wzrost roślin na polach lub w specjalnych komorach ze zwiększoną zawartością CO2 w powietrzu. W doświadczeniu pokazanym na ryc. 3 naukowcy badają wpływ CO2 na plonowanie pszenicy.


3. Naukowcy dokonujący badań wpływu CO2 na plony zbóż
Źródło: Free-Air Co2 Enrichment Project (FACE). USDA
www.uswcl.ars.ag.gov


Można sądzić, że użyźniające działanie CO2 to jeden z pozytywnych skutków zwiększonego zużycia paliw kopalnych, ale następstwa wzrostu jego koncentracji w powietrzu sięgają znacznie dalej i przewidywane efekty ujemne są zwykle znacznie większe od dodatnich.

O tej stronie:

Autorzy:
Marta Moneo and Ana Iglesias- Universidad Politécnica de Madrid - Hiszpania
1. Recenzent: Alex de Sherbinin - CIESIN, Columbia University - USA
2. Recenzent: Lily Parshall - Goddard Institute for space studies, Columbia University - USA
Konsultacja dydaktyczna: Emilio Sternfeld - Colegio Virgen de Mirasierra - Hiszpania
ostatnia aktualizacja: 12/05/2004
Tłumaczenie na język polski: Mgr Sebastian Wypych, Dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Ostatnia modyfikacja: czwartek, 15 marzec 2018, 10:00