Pregunta:
¿Pueden las plantas sufrir intoxicación por CO2?
Lenkan
2018-03-13 14:44:24 UTC
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¿Hay algún punto en el que demasiado CO 2 sea malo para una planta? Básicamente, cuando hay demasiado CO 2 en el aire, ¿puede una planta enfermarse?

Dado que las plantas realizan la fotosíntesis y necesitan CO 2 para generar glucosa y almacenar almidón, y dado que las reacciones químicas son empujadas hacia su producto final cuando las concentraciones de reactivo aumentan, uno esperaría que más CO 2 sería mejor , al menos conducir a un aumento de las tasas de crecimiento y supervivencia.

¿Existe un límite en el que el CO 2 se vuelve tóxico?

Me he tomado la libertad de agregar algunos antecedentes. Siéntase libre de revertir estos cambios.
Me preguntaría si la disponibilidad de CO2 es realmente un factor limitante en el crecimiento de las plantas. Creo que sería la energía disponible de la luz solar, si el crecimiento no está limitado por otros factores como el agua, la temperatura, el nitrógeno y otros nutrientes del suelo ...
Muchos árboles en Mammoth Mountain han muerto debido al envenenamiento por CO2. Consulte https://pubs.usgs.gov/fs/fs172-96/ para obtener más información del enlace: "Las altas concentraciones de CO2 en el suelo matan a las plantas al negarles el O2 a sus raíces e interferir con la absorción de nutrientes. En las áreas de destrucción de árboles en Mammoth Mountain, el CO2 constituye aproximadamente del 20 al 95% del contenido de gas del suelo ".
Tres respuestas:
AliceD
2018-03-13 15:17:41 UTC
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Respuesta corta
Se ha demostrado que las plantas pueden sufrir al duplicar la concentración atmosférica de CO 2 de 340 a 610 ppm, algo que podría suceder durante el en los próximos cien años, según las emisiones actuales.

Antecedentes
Un sitio web de divulgación científica nos dice que un exceso de dióxido de carbono (CO 2 ) reduce la tasa de transpiración de algunas plantas. Esto se debe a que los estomas, que son las aberturas de las hojas (Mansfield & Majernik, 1970) y que se utilizan para intercambiar gases y vapor de agua (transpiración), se cerrarán. cuando hay demasiado CO 2 en el aire, u otros contaminantes como SO 2 . A medida que la transpiración desciende, el agua que fluye del suelo a las hojas también desciende, lo que provoca una escorrentía que, a su vez, detiene la absorción de nutrientes. De hecho, duplicar la concentración actual de CO 2 a 610 ppm no necesariamente conduce a un mayor crecimiento y, de hecho, puede inhibir el crecimiento debido a la formación excesiva de almidón en las hojas, lo que indica que simplemente se almacena como energía de respaldo. nada más (Coviella & Trumble, 1999). Se cree que las plantas pueden estar cerca de su punto de saturación y no pueden eliminar el CO 2 más rápido de lo que lo están haciendo en este momento.

De alguna manera, las plantas también se vuelven más susceptibles al forrajeo de los insectos cuando el CO 2 aumenta.

Sin embargo, tenga en cuenta que las tolerancias de CO 2 dependen de la especie. La mayor parte de la investigación en este campo se ha centrado en cultivos comunes. La tolerancia al CO 2 en, por ejemplo, plantas de algodón es baja, y se ha observado acumulación de almidón en toda la planta, pero especialmente en los sistemas de raíces y el tallo (Hendrix et al ., 1994). Otras especies, como el trigo y el arroz, son menos propensas a los efectos del CO 2 elevado (fuente: Nature).

Referencias
- Coviella & Trumble, Conservation Biology (1999); 13 (4): 700–12
- Hendrix et al ., Agricult Forest Meteorol (18994); 70 (1–4): 153-62
- Mansfield & Majernik, Environmental Pollution (1970 ); 1 (2): 149-54

Fuente
- fuerte> Tierra intacta

Entonces, ¿las plantas en la época de los dinosaurios simplemente tenían adaptaciones para permitir un punto de saturación más alto y, por lo tanto, un mayor uso de CO2?
En caso de que el OP quisiera ver un ejemplo de plantas que matan el CO2, hay un lugar en California donde esto sucede debido a la actividad volcánica: https://pubs.usgs.gov/dds/dds-81/Intro/facts-sheet/GasKillingTrees .html
@TheEnvironmentalist Se ha descubierto que los helechos se comportan bien con niveles altos de CO2 (3360 ppm, 10 veces niveles preindustriales). https://link.springer.com/article/10.1023/A:1006805427943
En situaciones con un exceso extremo de CO2, las plantas experimentan una "formación excesiva de almidón" porque se "almacena como energía de respaldo" e "inhibe el crecimiento". Entonces ... ¿El calentamiento global engorda las plantas?
"... algo que podría suceder durante los próximos cien años debido al calentamiento global actual". ¿Estás diciendo que el calentamiento aumenta los niveles de CO_2?
Buena respuesta, pero creo que le falta un punto crítico: diferentes plantas tienen una tolerancia muy diferente. Muchas plantas se benefician incluso de grandes aumentos en los niveles de CO2 (las algas * aman * el CO2, al igual que muchos helechos, etc.), mientras que muchas pueden verse atrofiadas en el crecimiento o muertas por una "simple" duplicación. Además, no creo que esté justificado decir que el aumento de CO2 se debe "al calentamiento global", incluso si el aumento de los niveles de CO2 se debe al aumento de las temperaturas globales (y no al revés, por ejemplo), no es algo puede afirmar rotundamente sin referencias, y la causa no es realmente relevante.
@Luaan agradece estos comentarios. He agregado varias líneas y referencias adicionales.
@jpmc26: tienes razón, esto fue un error en mi respuesta. Lo he quitado.
@jpmc26 Atención, el aumento de las temperaturas ciertamente * sí * aumenta los niveles de CO2. Los océanos más cálidos significan una menor solubilidad del CO2, lo que significa que se libera a la atmósfera. Derretir el permafrost libera toneladas de CO2. Hay muchos otros ejemplos, y probablemente muchos de los que no tenemos idea. Nada de sorprendente en eso. Pero la formulación de AliceD fue ciertamente ... complicada.
@Luaan tiene razón, y la liberación de carbono es un círculo vicioso. Sin embargo, como usted dice, mi redacción fue demasiado contundente, pero ampliarlo está fuera del alcance de la pregunta. Salud
DavePhD
2018-03-13 22:22:06 UTC
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Depende de la especie de planta.

Como se explica en Las algas prosperan con CO2 puro Nature 227, páginas 744–745 (15 de agosto de 1970):

Cyanidium caldarium (un alga que se encuentra en el Parque Nacional Yellowstone) crece mucho mejor en dióxido de carbono puro que en el aire.

Sin embargo, otras plantas pueden sufrir la acidificación de los fluidos celulares a altas concentraciones de dióxido de carbono.

En Presión atmosférica parcial elevada de CO2 y crecimiento vegetal Oecologia (1979) 44: 68, se demostró que aumentar la concentración de CO2 a 640 ppm desde 330 ppm entonces normal causó un mayor crecimiento tanto para el algodón (una planta C3) como para el maíz (una planta C4), pero el aumento fue mucho mayor (100%) para el algodón que para el maíz (20%).

Según La concentración óptima de CO2 atmosférico para el crecimiento del trigo de invierno ( Triticum aestivum ) J Plant Physiol. 2015 20 de julio; 184: 89-97, la fotosíntesis a 968 ppm de CO2 es óptima. A 1200 ppm, la fotosíntesis es menos que óptima, pero aún mucho más alta que con los niveles actuales de CO2 ambiental de aproximadamente 410 ppm.

Francesco Dondi
2018-03-14 04:21:46 UTC
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Ya que necesitas agua para vivir, parece que te dejarían caer al fondo del océano;)

Los organismos generalmente se adaptan a condiciones específicas. En particular, las plantas necesitan oxígeno para consumir realmente la glucosa producida en el proceso del cual el oxígeno es un subproducto. ¿Es posible imaginar un organismo adaptado a no tener oxígeno, almacenando su propio oxígeno para reutilizarlo más tarde? Seguro que lo es, y podría haber sido lo que sucedió originalmente en la atmósfera original libre de oxígeno. Pero de hecho, en la atmósfera actual rica en oxígeno, esta capacidad sería completamente inútil, al igual que lo sería para usted llevar a todas partes una mochila llena de aire para respirar. Como consecuencia, ninguna planta mayor lo hace; y se necesitarían siglos de presión evolutiva para desarrollarlo.

La mayoría de los animales tienen vías metabólicas anaeróbicas. A medida que aumenta, tienden a ser cada vez menos capaces de satisfacer * todas * las necesidades metabólicas del organismo, pero están ahí. Muchas plantas evolucionaron durante un tiempo con concentraciones de CO2 en el aire mucho más altas, y algunas (como la vasta familia de algas) esencialmente no tienen un límite superior en su concentración. Muchas plantas necesitan oxígeno, pero no todas. Tal como está, su respuesta no es muy útil: sería mejor incluir ejemplos con referencias, en lugar de metáforas y argumentos engañosos de la evolución.


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