高二氧化碳會在沼澤中造成「莖幹萎縮」

高二氧化碳會在沼澤中造成「莖幹萎縮」

對大多數植物來說，二氧化碳就像類固醇:它們能吸收的越多，就會變得越大。但在9月25日發表的一項新研究中，史密森學會的科學家們在沼澤中發現了一些奇怪的現象。在二氧化碳濃度較高的情況下，沼澤植物產生的莖不是更大，而是更多明顯更小的莖。

多年來，科學家們已經知道二氧化碳在增加沼澤植物的總生物量，所以認為個別植物也在變大似乎是很自然的。「每個人都認為，好吧，(植物)增加了，生物量增加了，所以高度、寬度都應該增加。但在沼澤地裡就不一樣了。」

陸是中國雲南大學的一名研究教授，他研究的潮汐沼澤被稱為「全球變化研究溼地」，是世界上歷時最長的氣候變化實地實驗之一。在實驗室內，史密森學會的科學家們30多年來一直在提高二氧化碳濃度。他們正在追蹤沼澤植物在一個二氧化碳含量幾乎是今天兩倍的世界裡是如何生長的——到本世紀末我們可能會看到這樣的水平。

每年，科學家們都在室內收穫這些植物，並測量它們的總生物量、莖、根和其他關鍵性狀。這給了陸三十年的數據去探索。在分析了這些數據後，他意識到在高二氧化碳的房間裡，所有沼澤莎草的生物量增加了20%。更豐富的二氧化碳促使沼澤莎草生長出更多更厚的莖群。但令人驚訝的是，單個莖萎縮了16%。

由於植物生長所需的另一種成分:氮，莖幹正在萎縮。二氧化碳和氮就像植物的食物。如果二氧化碳提供糖，氮提供蛋白質。沒有氮，額外的二氧化碳注入不會刺激植物長出更大的莖。相反，這些植物會把根伸到地下更深的地方，試圖從土壤中吸收更多的氮。而且，由於大多數沼澤植物都是「無性繁殖」的(它們可以通過複製自己來繁殖)，所以當它們的根系擴張時，它們自然會在地面上長出更多的莖。這意味著更多的植物而不是更大的。

這正是科學家們在只增加二氧化碳的房間裡所看到的情況。然而，在同時增加二氧化碳和氮的房間裡，「收縮莖」效應消失了。由於額外的氮，植物能夠長出更多的莖，並使這些莖更大。這對沼澤和附近的居民來說可能是個好消息。擁有更厚的莖壁——甚至更短的莖壁——可以增強沼澤的防禦能力。濃密的沼澤善於吸收颶風和風暴的能量。高二氧化碳的另一個副作用是根部密度更大，這可能是另一個好處。根能使沼澤形成土壤。當沼澤形成土壤時，它的整個海拔就會上升，有可能超過海平面上升的速度。