En grønnere planet

Jorden bliver grønnere!

Af Mogens Israelsen, pensioneret agronom

Jordens løvdække er øget gennem de seneste årtier. I 1982-2009 er klodens løvdække øget med et areal dobbelt så stort som det kontinentale USA (USA eks. Alaska og Hawaii). Det er, hvad en række satellitmålinger viser, som er beskrevet i Nature Climate Change, april 2016. Det er sket samtidig med, at luftens CO2 indhold er steget med 46 ppm fra 341 til 387 ppm. Og – sikkert til manges overraskelse – så viser forfatternes (Z. Zhu m.fl.) analyser, at det hovedsagelig er sket på grund af stigningen i luftens indhold af CO2. Medvirkende årsager var kvælstofforsyning, arealanvendelse, temperatur og nedbør.

Disse resultater passer meget dårligt med de mange skræmmende forudsigelser, som vi ellers ser i medierne, og som gør CO2 til årsag for alskens katastrofer, der heldigvis endnu ikke er indtruffet. Forklaringen er enkel og logisk, og så gammel, at den burde være kendt af de skoleelever, som godtroende demonstrerer ”imod CO2”.

Derfor lidt elementær plante-abc.


Planterne bruger lys fra solen, CO2 fra luften og vand fra jorden til at danne sukker, som de bruger både som byggesten og brændstof. Planterne indånder CO2 og udånder ilt og vanddamp gennem bladenes spalteåbninger, som de kan åbne og lukke. Når der er mere CO2 i luften og rigeligt lys og vand, kan planterne producere mere sukker og vokse hurtigere. Er det tørt, kan planterne spare på vandet ved delvis at lukke spalteåbninger på bladene, men vokser så langsommere eller slet ikke.

At et højt CO2 indhold fremmer plantevækst, er gammel viden, men er tilsyneladende glemt. Gartnere har i mange år beriget luften i drivhusene med CO2 for at fremme væksten af værdifulde grønsager. Der er lavet tusindvis af drivhusforsøg – gamle som nye – med virkningen af øget CO2-indhold på en række forskellige planter. De fleste forsøg viser lavere forbrug af vand, markant større fotosyntese og øget udbytte, men ikke alle. Det er der gode grunde til, som vi skal se i det følgende. En vigtig virkning af højt CO2-indhold er et lavere forbrug af vand i planternes blade. Dette er meget afgørende for, hvor på kloden, man effektivt kan producere fødevarer.

Mange af drivhusforsøgene er med en fordobling af CO2-indholdet fra omkring 300 ppm til ca. 600 ppm.  Center for the Study of Carbon Dioxide and Global Change i USA (www.co2science.org) har lavet en database med tal for en lang række afgrøder, og C. D. Idso har i en rapport fra centret i 2013 vist gennemsnitsresultater for de 45 afgrøder, som udgør 95 % af verdens fødevareproduktion i årene 1961-2011. Middeltal for de 6 vigtigste afgrøder er vist i tabel 1.  Merudbytterne var fra 24% for majs til 66 % for sukkerroer.

Afgrøde % af global
fødevareproduktion
Merudbytte i %
ved 600 ppm CO2
Sukkerrør
Majs
Hvede
Ris
Kartoffel
Sukkerroer
20
10
10
10
6
5
34
24
35
36
31
66

Tabel 1. Middel merudbytte 1961-2011 ved fordobling af luftens CO2 indhold (efter Idso 2013).

Resultaterne viser, at en stor del af de sidste 60 års imponerende forøgelse af de globale udbytter skyldes stigningen i atmosfærens indhold af CO2. Virkningen er mindre i majs end de andre kornsorter. Dette var forventet, da majs – og også sukkerrør – er såkaldte C4-planter, som har et specielt stofskifte med en ”CO2-pumpe”, der koncentrerer luftens CO2 inde i bladene. C4-planterne klarer sig derfor bedre ved lavt CO2-niveau og ved mangel på vand. CO2-pumpen bevirker, at bladenes spalteåbninger kan holdes mere lukkede, så der fordamper mindre vand fra planten. Derfor klarer C4-planterne sig bedre i et varmt og tørt klima end de gamle C3-kulturplanter, som vi kender i Danmark.  

Vore almindelige blomsterplanter er C3-planter, som har udviklet sig tidligt i jordens historie – især i kridttiden, i dinosaurernes guldalder for omkring 100 millioner år siden. Klimaet var varmt og fugtigt og med 4-7 gange mere CO2 i luften end i dag. Det er derfor ikke overraskende, at C3-planterne trives ved højt CO2-indhold, og klarer sig dårligt og går i stå ved lavt indhold af CO2. De er derfor ikke optimale ved et efter geologisk målestok lavt CO2 indhold, som vi stadig har.

For omkring 20 millioner år siden blev klimaet køligere og mere tørt, og atmosfærens CO2-indhold faldt til et lavere niveau end det nuværende. Frodige skove blev afløst af tørre, lyse sletter, hvor græsser bredte sig og græsædere og drøvtyggere samt andre pattedyr fulgte efter. Her udviklede de mere CO2 effektive C4-planter sig, og bredte sig i de varme og tørre verdensdele. De fleste C4-planter er således tropiske græsser og siv. De udgør kun et par % af verdens hundrede tusinder af plantearter, men på grund af deres store udbyttepotentiale er sukkerrør blevet til verdens største kulturplante, og majs deler andenpladsen sammen med hvede og ris (se tabel 1). Majs, som oprindelig er fra Mellemamerika, er nu forædlet så meget, at den også trives i vores tempererede klima og er blevet en vigtig dansk foderafgrøde.

Figur 1. Andel af merudbytte 1959-2009 i USA fra øget CO2 (efter Climatic Change 124(4), 2014).

I en statistisk analyse af udbyttestigningen i 1950-2009 i amerikanske delstater beregnede forskerne (Attavanich og McCarl, 2014) ud fra historiske udbyttedata og store markforsøg med tilsat CO2 hvor stor en andel af de samlede udbyttestigninger siden 1950, der skyldtes henholdsvis det øgede indhold af kuldioxid, temperatur, hededage, nedbør, skybrud, tørke og lokalitet. De fandt at 55%, 17% 15% af den samlede udbyttestigning for C3-planterne bomuld, hvede og sojabønner skyldtes stigningen i atmosfærens CO2-indhold. Resten skyldtes bedre teknologi, klima og lokalitet.

Virkningen af CO2 var usikker for C4-planterne majs og sorghum, i middel kun 9% og 1%, og skyldtes tilfælde med tørkestress. En prognose ud fra analysen viste, at virkningen af en CO2 stigning til 550 ppm i 2050 forventes at ville mere end opveje virkningen af andre klimaændringer i mange USA-regioner og i gennemsnit resultere i merudbytter på 7-22% i majs, 4-47% i sorghum, 5-26% i sojabønner, 65-96% i bomuld og 3-35% i hvede.   

Højere udbytte af C3-planter som hvede, sojabønner, kartofler og mange andre kulturplanter medfører lavere priser på fødevarer og reducerer det vand og areal, som skal bruges til landbrug. Flere munde kan mættes eller dyrkning af marginaljord på tørre, fugtige og bakkede områder med høj naturværdi kan opgives og marker gives tilbage til naturen. Vilde planter vil brede sig i mere tørre og golde områder, men mere frodigt ukrudt kan også forvolde stigende problemer i haver og især ved økologisk drift. Meget højt indhold af CO2 er skadeligt for dyr og mennesker, men sikkerhedsgrænsen for arbejdsmiljø i drivhuse, fly og ubåde er 5000 ppm, altså omkring 10 gange det niveau, som er diskuteret ovenfor, så vi er langt fra mulige problemer på det område.

Et øget CO2 i atmosfæren er et gode for planterne og naturen, og gør verden grønnere. Vores grønne ”Moder Jord” har det udmærket, og klimaet ændrer sig stadig i takt med solsystemets aktivitet og stråling fra rummet, som det har gjort i millioner af år.

Kolding d. 14-5-2019

Please follow and like us:
Del på de sociale medier

One Comment

  1. Jørgen Staadsen Petersen

    En meget interessant artikel. Det er helt korrekt, at et højere atmosfærisk CO2-indhold har en klar gunstig effekt på plantevæksten. Dette forhold bliver igen og igen overset. Det er således godt, der bliver sat fokus på dette meget positive forhold.

Leave a Comment

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *

*