کشفی که نگاه ما به تنفس گیاهان را تغییر داد
همواره تصور می‌شد که تنفس گیاهان تنها از طریق برگ‌ها انجام می‌شود؛ برگ‌هایی که دی‌اکسید کربن را از هوا جذب کرده و با کمک نور خورشید آن را به انرژی و اکسیژن تبدیل می‌کنند. اما پژوهشی تازه نشان داده است که ریشه‌ها نیز می‌توانند به‌طور مستقیم از خاک کربن جذب کنند؛ فرآیندی پنهان که می‌تواند مدل‌های اقلیمی و درک ما از چرخه کربن را دگرگون کند.
ریشه‌ها چگونه کربن جذب می‌کنند؟
تیمی از پژوهشگران دانشگاه دولتی کاباردینو-بالکاریا با طراحی سیستمی ویژه، گیاهان ذرت را در شرایط کنترل‌شده بررسی کردند. نتایج نشان داد:
- در زمان توقف فتوسنتز، ریشه‌ها شروع به جذب دی‌اکسید کربن از خاک می‌کنند.
- این فرآیند نوعی تعادل طبیعی میان برگ‌ها و ریشه‌ها ایجاد می‌کند؛ زمانی که برگ‌ها کربن پس می‌دهند، ریشه‌ها آن را جذب می‌کنند.
این یافته نشان می‌دهد که ریشه‌ها نه‌تنها مجرای جذب آب و مواد معدنی‌اند، بلکه می‌توانند به‌عنوان یک بافر کربنی در شرایط ناپایدار جوی عمل کنند.
نقش نور و کود در فعالیت ریشه‌ها
پژوهشگران دریافتند که ریشه‌ها در محدوده‌ای مشابه با سطح کنونی دی‌اکسید کربن در جو (۳۶۷ تا ۴۱۷ ppm) فعال می‌شوند. همچنین:
- در نور شدید، برگ‌ها با تأخیر وارد فاز تنفس می‌شوند و ریشه‌ها نقش پررنگ‌تری در جذب کربن ایفا می‌کنند.
- افزودن کود نیتروژنه مانند نیترات آمونیوم، ریتم طبیعی جذب کربن را مختل کرده و توانایی تثبیت کربن را کاهش می‌دهد.
این موضوع نشان می‌دهد که مدیریت کود و شرایط خاک می‌تواند تأثیر مستقیمی بر چرخه کربن گیاهان داشته باشد.
محدودیت جذب در شرایط کربن بالا
وقتی سطح دی‌اکسید کربن به بیش از ۵۰۰ تا ۱۵۰۰ ppm رسید، ریشه‌ها جذب را متوقف کرده و حتی جریان گاز معکوس شد. این یافته هشداری است مبنی بر اینکه افزایش بیش از حد کربن در جو می‌تواند توانایی طبیعی گیاهان برای جذب آن را تضعیف کند.
پیامدهای زیست‌محیطی و کشاورزی
این کشف می‌تواند پیامدهای گسترده‌ای برای آینده داشته باشد:
- بازنگری در مدل‌های اقلیمی و نقش گیاهان در کاهش کربن جو
- توسعه روش‌های کشاورزی هوشمند با مدیریت نور، کود و رطوبت برای افزایش جذب کربن
- استفاده از ظرفیت طبیعی گیاهان به‌عنوان جایگزینی پایدار برای فناوری‌های پرهزینه حذف کربن
جمع‌بندی
مطالعه جدید نشان داد که ریشه‌های گیاهان برخلاف تصور گذشته، در چرخه کربن فعال‌اند و می‌توانند به‌طور مستقیم دی‌اکسید کربن را از خاک جذب کنند. این کشف نه‌تنها درک ما از تنفس گیاهان را تغییر می‌دهد، بلکه می‌تواند راهی تازه برای کشاورزی پایدار و مقابله با تغییرات اقلیمی بگشاید.
متین رضایی نویسنده و تولیدکننده محتوای تخصصی در حوزه سرگرمی است که با نگاهی دقیق و تحلیلی به دنیای فیلم، سریال، بازی‌های رایانه‌ای، موسیقی و فرهنگ عامه، تلاش می‌کند تجربه‌ای جذاب و قابل اعتماد برای مخاطبان فارسی‌زبان فراهم آورد. او با بهره‌گیری از دانش رسانه‌ای، مهارت در نگارش خلاقانه و آشنایی با اصول بهینه‌سازی محتوا (SEO)، مطالبی تولید می‌کند که هم از نظر اطلاعاتی غنی و هم از نظر ساختاری حرفه‌ای هستند.