Hete en onverteerbare kooldioxide

Afgelopen juli bedroeg de concentratie CO2 in de atmosfeer 408 ppm. In de afgelopen 400 miljoen jaar werd een CO2-concentratie van 300 ppm als hoog beschouwd. Daarom is de hoge concentratie CO2 die we nu ervaren, het afgelopen half miljard jaar nooit bereikt. Deze toename zal zeker een impact hebben op hoe planten de komende decennia zullen groeien.

Geschiedenis van de aarde atmosferische CO2-concentratie © Wikimedia commons

Planten zijn eigenlijk blij dat er meer CO2 beschikbaar is in de atmosfeer, meer CO2 betekent meer voedsel. CO2 is de basiscomponent van planten en het is eigenlijk de basis voor alle biologische moleculen. Door fotosynthese kunnen planten de koolstof uit de CO2 vangen en in ketens van koolstof plaatsen, ook wel koolhydraten of suiker genoemd.

Verwacht wordt dat de toename van CO2 de snelheid van fotosynthese zal verhogen en daarom de wereldwijde vegetatiegroei zal verbeteren. Deze vergroening van de aarde kan de klimaatverandering mogelijk verminderen door koolstof uit de atmosfeer te halen en in bomen op te slaan. Verschillende modellen hebben voorspeld dat de aarde groener wordt in koude gebieden, vooral in hoge bergachtige gebieden. Maar zelfs als CO2 overvloediger is voor planten om te groeien, kan waterschaarste en een tekort aan voedingsstoffen in de bodem de groei van planten beperken.

Klimaatverandering heeft andere componenten die de plantengroei in de toekomst kunnen belemmeren. De opwarming van de aarde met het stijgende CO2-niveau zal de groei van planten verminderen.

Het enzym dat planten in staat stelt koolstof uit de CO2 in koolstofketens in te voeren, wordt RubisCO genoemd. Dit enzym wordt minder efficiënt bij hoge temperaturen omdat het zuurstof in plaats van koolstof fixeert. Dan begint de plant fotorespiratie te doen die volledig nutteloos is voor koolstoffixatie. Het is een soort enzymuitstel dat energie verspilt en de suikersynthese vermindert. Opwarming van de aarde en fotorespiratie kunnen het vermogen van planten om koolstof op te slaan en de klimaatverandering te verminderen ernstig verminderen.

Het is nog onbekend welke factor het meest van belang zal zijn bij de vergroeningsprocessen van de aarde: gaan planten sneller groeien en meer koolstof vastmaken, of gaan ze de groei vertragen vanwege de opwarming van de aarde?

Een ander gevolg van de toename van CO2 is de verandering van het voedsel dat we verbouwen. In een met CO2 verrijkte atmosfeer heeft de plant gemakkelijker toegang tot koolstof dan stikstof en slaat daarom meer koolstof op als zetmeel en suikers. Om deze reden zal het voedsel rijker zijn aan energie, maar slechter aan micronutriënten.

In een artikel gepubliceerd in Nature in 2014, waarschuwden Samuel Myers en zijn team voor de afname van micronutriënten in gewone stapelgewassen geteeld onder een met CO2 verrijkte atmosfeer. Hij meldde dat tarwe, rijst, sojabonen en erwten die onder dergelijke omstandigheden worden geteeld een lager niveau van ijzer en zink hebben. Deze twee mineralen hebben al vaak een tekort aan onze voeding en een verdere afname kan de gezondheid van miljoenen mensen bedreigen, vooral in arme buurten. IJzergebrek zorgt voor bloedarmoede terwijl zinkgebrek het immuunsysteem aantast. Tegenwoordig zijn er veel andere studies gepubliceerd die waarschuwen voor de afname van vitaminen en mineralen van de gewassen die onder een met CO2 verrijkte atmosfeer worden geteeld.

Foto door Lidya Nada op Unsplash

Het beste scenario voor de mensheid zou zijn om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen en te bidden voor het klimaatveranderingsmechanisme dat we in gang hebben gezet om te vertragen. Mensen zouden moeten ophouden nutteloze goederen te consumeren en voedsel of energie te verspillen. Bedrijven zouden natuurlijke hulpbronnen moeten oogsten en goederen duurzaam maken. Ik geloof niet dat we dit op tijd kunnen doen. Te veel mensen willen een auto en de laatst uitgebrachte smartphone of laptop. Te veel bedrijven zijn gericht op het behalen van maximale financiële winst zonder veel aandacht te schenken aan hun ecologische en sociale impact. Sommige organisaties stellen vraagtekens bij het huidige consumentensysteem, bewegingen als freeganisme en de degrowth-beweging zien er veelbelovend uit, maar ze verzamelen nog steeds een minderheid van mensen.

Miljarden Chinezen en Indiërs willen van de markteconomie genieten, verschillende goederen kopen en uit de armoede komen. Miljoenen mensen in ontwikkelde landen hebben een grote ecologische voetafdruk en zijn niet klaar om hun comfort te verlaten om dit te verminderen.

Ik denk dat bedrijven gewoon doorgaan en het CO2-niveau in de atmosfeer zal blijven stijgen en de rampzalige gevolgen van klimaatverandering versterken. Mensen uit arme afgelegen plaatsen zullen waarschijnlijk last hebben van zeestijging en meteorologische extreme gebeurtenissen. Ik denk ook dat rijke mensen de gevolgen van klimaatverandering kunnen vermijden. Ze kopen voedsel dat rijk is aan voedingsstoffen, krijgen een huis met airconditioning op de top van een heuvel en genieten van het leven terwijl ze het nieuws op tv bekijken. Een mooie toekomst is het niet? Ik bedoel, als je het kunt betalen.