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回到未来的工厂提供了气候变化的见解

如果你要采取种子并将其推向未来以了解它将如何应对气候变化,那预测的实际可能性如何?毕竟,未来真正生长的种子将经历几代遗传变化和这些“时间旅行”种子没有经历的适应。

来自加利福尼亚大学戴维斯分校和英国南安普顿大学的科学家在今天发表在“全球变化生物学”杂志上的一项研究中研究了这个问题。他们发现专业的户外实验室更接近自然界中发生的事情。

关于面子

自工业革命以来,大气中的二氧化碳一直在稳步上升,现在是地球数百万年来最高的浓度。科学家们一直在研究植物如何可能会在户外设施,所谓的自由空气二氧化碳未来应对气候变化的2增高(FACE),其中作物领域万念俱灰含二氧化碳增加量的空气。

研究作者将FACE设施的植物反应与11种天然存在的高CO2泉水的植物反应进行了比较。这些泉水中的植物能够存活极高浓度的二氧化碳,在一些地区可以存活多达1,000个百万分之一,多年来一直存在多年。

“结果表明,非常令人惊讶,是的,我们在FACE设施中所做的所有实验都让我们对植物未来的反应有了很好的了解,”相应的作者Gail Taylor说,加州大学戴维斯分校植物科学系教授兼主席。

全球绿化可能会持续下去

植物如何应对?泰勒说,积极的。但是有一个很大的警告。

作为一个孤立的因素,预计高CO2浓度将导致更多的植物生长和持续的全球绿化。然而,在未来的气候预测中,干旱和高温 - 预计都会增加 - 可能会限制这种增长。

泰勒说:“如果植物暴露在更高温度和干旱的环境中,总体而言可能会产生负面影响,因此需要进行权衡。”“但我们的分析给了我们信心,植物可能保持积极应对不断上升的CO2,如果没有其他气候因素的限制。”

不断上升的CO2,作物产量预计在北纬增加,但可能会降低接近赤道。由于水资源的限制和高温,预计加州的作物产量会降低,而在英国,对作物的影响将会发生变化。

大多数FACE实验都集中在大豆,玉米,小麦和大米等商品作物上。特种作物,如加利福尼亚种植的坚果,水果和蔬菜,尚未在FACE设施中进行过研究,但泰勒希望改变这种状况。

更高的未来?

虽然该研究没有分析二氧化碳上升对作物质量或营养的影响,但它确实表明一些作物在未来条件下可能含有较高的碳水化合物含量。

“分析显示,在更广泛的世界中,它们在FACE实验中测试新品种之前是可能的,”泰勒说。“这些'时间旅行'植物在过去几十年中前后移动,对于了解植物如何应对人为气候变化导致的变化具有极大的价值。”

其他作者包括南安普顿大学的Jasmine Saban和Mark Chapman。

该研究得到了自然环境研究委员会,加州大学戴维斯分校和英国文化协会的资助。

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