這里是科學美國人——60秒科學
莫納羅亞天文臺坐落在夏威夷一座火山邊上,位于太平洋上空1.1萬英尺 。近60年來,該天文臺的一臺儀器一直在嗅測當地空氣,計算二氧化碳分子的數量 。在那段時間,二氧化碳水平穩步上升,含量從百萬分之三百一十五上升至百萬分之四百零五 。植物很享受這種額外的碳含量 。
“很明顯植物會對空氣中的二氧化碳產生反應,因為二氧化碳改變了葉子所處的環境 。”斯克里普斯海洋研究所的地球化學家拉爾夫·基林說道 。“擁有更高的用水效率,植物很難不從中受益 。但并不清楚效率會增加多少 。”
那什么是用水效率?和我們人類一樣,植物也需要水來維持基本生命過程 。植物打開葉子中的微小氣孔,讓二氧化碳進入體內,參與光合作用 。而氣孔也會讓寶貴的水分流失 。用水效率提高意味著植物在吸收二氧化碳時流失的水分會減少 。
為了算出用水效率的改善程度,基林和團隊檢測了二氧化碳中同位素碳-13與比它更輕更普遍的同位素碳-12的比率 。“現在的比率比前工業化時代低0.2% 。聽起來并沒有差太多,是吧?”
但是,碳-13與碳-12比率的微小改變,卻可以讓基林和同事對植物在二氧化碳含量更高時期吸水效率所增加的數額進行量化 。結果顯示,植物的用水效率的確隨二氧化碳含量一起上升了 。
“如果再來算算從前工業化時代至今二氧化碳的增加量,你會發現二氧化碳總體增加了約40%,所以用水效率在某種程度上也增加了40% 。因此,這可是不小的變化 。”這項研究結果發表在《美國國家科學院學報》上 。
我們向空氣中排放的二氧化碳量越來越多,全球平均溫度也隨之上升,而地球上的某些地區會變得更加潮濕 。但其他地區未來會越來越干旱,這種吸水創新法在那些地區也許會成為救星 。不幸的是,現在并沒有證據證明在愈發炎熱的未來,我們人類也會自然而然地節約用水 。
謝謝大家收聽科學美國人——60秒科學 。我是克里斯托弗·因塔利亞塔 。
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