Research press release

【気候変動】地球温暖化に動じない植物

Nature

Climate change: Plants not fazed by global warming

植物の呼吸は、地球温暖化のような気温上昇に順化でき、それはこれまで考えられていたよりもかなり強い順化であることを報告する研究論文が、このたび掲載される。今回の研究で、長期的気温上昇に対する高木の呼吸速度の適応が過去の短期研究で示されていた以上に効果的であることが明らかになったのだ。植物は、地球温暖化に伴って呼吸速度を上げて二酸化炭素排出量を増やすことによって地球温暖化を加速する役割を果たすとされていたが、それほど大きな役割ではない可能性の高いことが示唆されている。

植物の呼吸は、大気中の二酸化炭素濃度に大きく寄与し、植物の大気中への二酸化炭素排出量は化石燃料を燃焼した場合の6倍に達している。植物の呼吸は、気温に比例して増加するため、地球温暖化が、正のフィードバックループを引き起こす可能性があるという考えが示されていた。しかし、植物は温度上昇に対して、その代謝を調節して順化できるため、このフィードバックループが相殺される可能性があり、長期的気温上昇に対する順化の程度は分かっていない。

今回、Peter Reichたちは、北米の森林状態の高木種10種を対象として、3~5年間にわたって葉の呼吸が摂氏3.4度の温暖化に順化する過程を測定した。順化しない場合に葉の呼吸が23%増大すると予想されていたが、順化が起こったために呼吸はわずか5%しか増大せず、順化しない高木について予想された葉呼吸の増大分の80%が現実に起こらなかったことが明らかになった。Reichたちは、地球温暖化による陸生植物の呼吸速度の上昇とそれに伴う大気中二酸化炭素濃度の上昇が予測を下回る可能性があるという考えを示している。

Plants can acclimate their respiration to increased temperatures, as with global warming, much better than previously thought, reports a paper published in Nature. The study shows that trees are able to adapt their respiration rates to long-term temperature increases more effectively than earlier short-term studies found, indicating that plants are likely to play less of a role than previously suggested in speeding up global warming through accelerated respiration and CO2 emissions as the world warms.

Plant respiration makes a substantial contribution to atmospheric CO2 levels, with plants emitting six times more CO2 than fossil fuel burning. Plant respiration increases with temperature, so it has been suggested that global warming could trigger a positive-feedback loop. However, plants can adjust their metabolism, or acclimate, to higher temperatures, which could offset this effect, but the extent of such acclimation to longer-term increased temperature had remained unknown.

Peter Reich and colleagues measured how 10 North American tree species in forest conditions acclimated their leaf respiration over a 3-5 year period to 3.4°C of warming. They show that, owing to acclimation, respiration increased by only 5%, compared to an expected 23% increase in respiration without acclimation, meaning that acclimation eliminated 80% of the increase in leaf respiration expected for non-acclimated trees. They suggest that increases in respiration rates for terrestrial plants, - and the associated increase in atmospheric CO2 concentration - resulting from global warming may be less than anticipated.

doi: 10.1038/nature17142

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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