Uchunguzi unaonyesha kwamba vichaka, mizabibu na miti yote inayotuzunguka ina jukumu muhimu katika kunyonya kaboni ya ziada kutoka kwa anga. Lakini wakati fulani, mimea inaweza kuchukua kaboni nyingi sana kwamba mkono wao wa kusaidia katika kupambana na mabadiliko ya hali ya hewa huanza kupungua. Hii itatokea lini hasa? Wanasayansi wanajaribu kupata jibu la swali hili.
Tangu Mapinduzi ya Viwandani yalipoanza mwanzoni mwa karne ya 20, kiasi cha kaboni katika angahewa kinachosababishwa na shughuli za binadamu kimeongezeka sana. Kwa kutumia mifano ya kompyuta, waandishi, waliochapishwa katika Mwelekeo wa Sayansi ya Mimea, waligundua kuwa wakati huo huo, photosynthesis iliongezeka kwa 30%.
“Ni kama miale ya mwanga katika anga yenye giza,” asema Lukas Chernusak, mwandishi mtafiti na mtaalamu wa ekolojia katika Chuo Kikuu cha James Cook huko Australia.
Iliamuliwaje?
Chernusak na wenzake walitumia data kutoka kwa tafiti za mazingira kutoka 2017, ambazo zilipima salfidi ya kabonili iliyopatikana katika chembe za barafu na sampuli za hewa. Kando na kaboni dioksidi, mimea huchukua salfidi ya kabonili wakati wa mzunguko wao wa asili wa kaboni na hii mara nyingi hutumiwa kupima usanisinuru kwa kiwango cha kimataifa.
"Mimea ya ardhini inachukua takriban 29% ya uzalishaji wetu, ambayo ingechangia viwango vya CO2 ya anga. Uchambuzi wa modeli yetu ulionyesha kuwa jukumu la usanisinuru wa ardhini katika kuendesha mchakato huu wa utaftaji wa kaboni ni kubwa kuliko mifano mingine mingi imependekeza, "Chernusak anasema.
Lakini wanasayansi wengine hawana uhakika sana kuhusu kutumia salfidi ya kabonili kama njia ya kupima usanisinuru.
Kerry Sendall ni mwanabiolojia katika Chuo Kikuu cha Georgia Kusini ambaye anasoma jinsi mimea hukua chini ya hali tofauti za mabadiliko ya hali ya hewa.
Kwa sababu unywaji wa salfidi ya kaboni na mimea unaweza kutofautiana kulingana na kiwango cha mwanga wanachopokea, Sendall anasema matokeo ya utafiti "huenda yakakadiriwa kupita kiasi," lakini pia anabainisha kuwa njia nyingi za kupima usanisinuru duniani zina kiwango fulani cha kutokuwa na uhakika.
Kijani na mnene zaidi
Bila kujali ni kiasi gani photosynthesis imeongezeka, wanasayansi wanakubali kwamba kaboni ya ziada hufanya kama mbolea kwa mimea, na kuharakisha ukuaji wao.
"Kuna ushahidi kwamba majani ya miti yamekuwa mazito na kuni ni mnene," Cernusak anasema.
Wanasayansi kutoka Maabara ya Kitaifa ya Oak Ride pia walibainisha kuwa mimea inapokabiliwa na viwango vya kuongezeka kwa CO2, ukubwa wa pore kwenye majani huongezeka.
Sendall, katika tafiti zake mwenyewe za majaribio, aliweka wazi mimea kwa mara mbili ya kiwango cha kaboni dioksidi inayopokea kwa kawaida. Chini ya hali hizi, kulingana na uchunguzi wa Sendall, muundo wa tishu za majani ulibadilika kwa njia ambayo ikawa ngumu zaidi kwa wanyama wanaokula mimea.
Kidokezo
Kiwango cha CO2 katika anga kinaongezeka, na inatarajiwa kwamba hatimaye mimea haitaweza kukabiliana nayo.
"Majibu ya kuzama kwa kaboni kwa ongezeko la CO2 ya anga inasalia kuwa kutokuwa na uhakika zaidi katika muundo wa mzunguko wa kaboni duniani hadi sasa, na ni kichocheo kikubwa cha kutokuwa na uhakika katika makadirio ya mabadiliko ya hali ya hewa," Maabara ya Kitaifa ya Oak Ride inabainisha kwenye tovuti yake.
Usafishaji ardhi kwa ajili ya kilimo au kilimo na uzalishaji wa mafuta ya visukuku vina athari kubwa zaidi kwenye mzunguko wa kaboni. Wanasayansi wana hakika kwamba ikiwa ubinadamu hautaacha kufanya hivi, hatua ya mwisho haiwezi kuepukika.
"Utoaji zaidi wa kaboni utanaswa katika angahewa, mkusanyiko utaongezeka kwa kasi, na wakati huo huo, mabadiliko ya hali ya hewa yatatokea kwa kasi," anasema Daniel Way, mtaalamu wa ekolojia katika Chuo Kikuu cha Magharibi.
Tunaweza kufanya nini?
Wanasayansi katika Chuo Kikuu cha Illinois na Idara ya Kilimo wanajaribu njia za kurekebisha mimea ili waweze kuhifadhi kaboni zaidi. Kimeng'enya kiitwacho rubisco kinawajibika kukamata CO2 kwa usanisinuru, na wanasayansi wanataka kuifanya iwe na ufanisi zaidi.
Majaribio ya hivi majuzi ya mazao yaliyorekebishwa yameonyesha kuwa kuboresha ubora wa rubisco huongeza mavuno kwa takriban 40%, lakini kutumia kimeng'enya cha mmea kilichobadilishwa kwa kiwango kikubwa cha kibiashara kunaweza kuchukua zaidi ya muongo mmoja. Kufikia sasa, majaribio yamefanywa tu kwenye mazao ya kawaida kama tumbaku, na haijulikani ni jinsi gani rubisco itabadilisha miti inayochukua kaboni nyingi zaidi.
Mnamo Septemba 2018, vikundi vya mazingira vilikutana huko San Francisco kuandaa mpango wa kuhifadhi misitu, ambayo wanasema ni "suluhisho lililosahaulika la mabadiliko ya hali ya hewa."
"Nadhani watunga sera wanapaswa kujibu matokeo yetu kwa kutambua kwamba ulimwengu wa ulimwengu kwa sasa unafanya kazi kama shimo la kaboni," Cernusak anasema. "Jambo la kwanza la kufanya ni kuchukua hatua za haraka kulinda misitu ili waweze kuendelea kuchukua kaboni na kuanza kufanya kazi mara moja kuondoa kaboni katika sekta ya nishati."