Können Pflanzen an einer CO2-Vergiftung leiden?

Gibt es einen Punkt, an dem zu viel CO 2 schlecht für eine Pflanze ist? Kann eine Pflanze krank werden, wenn zu viel CO 2 in der Luft ist?

Da Pflanzen Photosynthese betreiben und CO 2 benötigen , um Glukose zu erzeugen und Stärke zu speichern, und da chemische Reaktionen in Richtung ihres Endprodukts getrieben werden, wenn die Reagenzkonzentrationen erhöht werden, würde man erwarten, dass mehr CO 2 besser wäre, zumindest zu erhöhtem Wachstum und Überleben führen würde Preise.

Gibt es eine Obergrenze, ab der CO 2 giftig wird?

Ich habe mir die Freiheit genommen, einige Hintergrundinformationen hinzuzufügen. Fühlen Sie sich frei, diese Änderungen rückgängig zu machen.
Ich würde fragen, ob die CO2-Verfügbarkeit wirklich ein limitierender Faktor für das Pflanzenwachstum ist. Ich würde denken, es wäre die Energie, die durch Sonnenlicht verfügbar ist, wenn das Wachstum nicht durch andere Faktoren wie Wasser, Temperatur, Stickstoff und andere Bodennährstoffe begrenzt wird ...
Viele Bäume am Mammoth Mountain sind aufgrund von CO2-Vergiftung gestorben. Weitere Informationen finden Sie unter pubs.usgs.gov/fs/fs172-96 unter dem Link: „Hohe CO2-Konzentrationen im Boden töten Pflanzen, indem sie ihren Wurzeln O2 verweigern und die Nährstoffaufnahme beeinträchtigen. In den Gebieten, in denen Bäume am Mammoth Mountain sterben, CO2 macht etwa 20 bis 95 % des Gasgehalts des Bodens aus.“

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Kurze Antwort
Es hat sich gezeigt, dass Pflanzen bereits unter einer Verdopplung der atmosphärischen CO 2 -Konzentration von 340 auf 610 ppm leiden können, was aufgrund der derzeitigen Emissionen in den nächsten hundert Jahren geschehen könnte.

Hintergrund
Eine populärwissenschaftliche Website sagt uns, dass ein Überschuss an Kohlendioxid (CO 2 ) die Transpirationsrate einiger Pflanzen reduziert . Denn die Stomata , die Öffnungen der Blätter (Mansfield & Majernik, 1970) , die zum Austausch von Gasen und Wasserdampf (Transpiration) dienen, schließen sich, wenn zu viel CO 2 oder andere Schadstoffe in der Luft sind wie SO 2 . Wenn die Transpiration sinkt, sinkt auch der Wasserfluss vom Boden zu den Blättern, was zu einem Abfluss von Wasser führt. Dies wiederum blockiert die Nährstoffaufnahme. In der Tat eine Verdoppelung des heutigen CO 2Konzentration auf 610 ppm führt nicht unbedingt zu erhöhtem Wachstum und kann tatsächlich das Wachstum aufgrund der übermäßigen Stärkebildung in den Blättern hemmen, was darauf hindeutet, dass es einfach als Backup-Energie gespeichert wird, sonst nichts (Coviella & Trumble, 1999) . Es wird angenommen, dass Pflanzen nahe an ihrem Sättigungspunkt sein könnten und CO 2 nicht schneller eliminieren können, als sie es jetzt tun.

Irgendwie werden Pflanzen auch anfälliger für Insektenfraß, wenn die CO 2 -Konzentration steigt.

Beachten Sie jedoch, dass CO 2 -Toleranzen artabhängig sind. Die meisten Forschungen in diesem Bereich haben sich auf gewöhnliche Nutzpflanzen konzentriert. Die CO 2 -Toleranz beispielsweise in Baumwollpflanzen ist gering, und es wurde ein Stärkeaufbau in der gesamten Pflanze beobachtet, aber insbesondere in den Wurzelsystemen und dem Stamm (Hendrix et al ., 1994) . Andere Arten wie Weizen und Reis sind weniger anfällig für die Auswirkungen von erhöhtem CO 2 (Quelle: Nature ).

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

Quelle
- Erde unberührt

Hatten Pflanzen in der Zeit der Dinosaurier also einfach Anpassungen, um einen höheren Sättigungspunkt und damit eine stärkere Nutzung von CO2 zu ermöglichen?
Falls das OP ein Beispiel für CO2-Tötungsanlagen sehen wollte, gibt es einen Ort in Kalifornien, an dem dies aufgrund vulkanischer Aktivität geschieht: pubs.usgs.gov/dds/dds-81/Intro/facts-sheet/GasKillingTrees.html
@TheEnvironmentalist Farne haben sich bei hohem CO2 (3360 ppm, 10-faches vorindustrielles Niveau) gut bewährt. link.springer.com/article/10.1023/A:1006805427943
In Situationen mit extremem CO2-Überschuss kommt es bei Pflanzen zu einer „überschüssigen Stärkebildung“, weil sie „als Backup-Energie gespeichert“ wird und „Wachstum hemmt“? Also... Globale Erwärmung macht Pflanzen fett?
"... etwas, das aufgrund der aktuellen globalen Erwärmung in den nächsten hundert Jahren oder so passieren könnte." Wollen Sie damit sagen, dass die Erwärmung den CO_2-Gehalt erhöht?
Gute Antwort, aber ich denke, es fehlt ein kritischer Punkt - verschiedene Pflanzen haben eine sehr unterschiedliche Toleranz. Viele Pflanzen profitieren sogar von einem starken Anstieg des CO2-Gehalts (Algen lieben CO2, ebenso wie viele Farne usw.), während viele durch eine „bloße“ Verdopplung im Wachstum gebremst oder vollständig getötet werden können. Außerdem halte ich es nicht für gerechtfertigt zu sagen, dass der Anstieg des CO2 „auf die globale Erwärmung zurückzuführen ist“ – selbst wenn der Anstieg des CO2-Gehalts auf den Anstieg der globalen Temperaturen zurückzuführen ist (und beispielsweise nicht umgekehrt), ist dies nicht der Fall Sie können einfach ohne Referenzen behaupten, und die Ursache ist nicht wirklich relevant.
@Luaan danke für diese Kommentare. Ich habe mehrere Zeilen und zusätzliche Referenzen hinzugefügt.
@ jpmc26 - du hast recht, das war ein Fehler in meiner Antwort. Ich habe es entfernt.
@ jpmc26 Beachten Sie, dass steigende Temperaturen den CO2-Gehalt sicherlich erhöhen . Wärmere Ozeane bedeuten eine geringere Löslichkeit von CO2, was bedeutet, dass es in die Atmosphäre freigesetzt wird. Schmelzender Permafrost setzt tonnenweise CO2 frei. Es gibt viele andere Beispiele, und wahrscheinlich viele, von denen wir keine Ahnung haben. Daran ist nichts Überraschendes. Aber AliceDs Formulierung war sicherlich… knifflig.
@Luaan, du hast Recht, und die Kohlenstofffreisetzung ist ein Teufelskreis. Wie Sie jedoch sagen, war meine Formulierung zu unverblümt, aber eine Erweiterung darauf liegt außerhalb des Rahmens der Frage. Prost

Es kommt auf die Pflanzenart an.

Wie in Algae thrive under Pure CO2 Nature 227, Seiten 744–745 (15. August 1970) erklärt:

Cyanidium caldarium (eine im Yellowstone-Nationalpark vorkommende Alge) wächst viel besser in reinem Kohlendioxid als in Luft.

Andere Pflanzen können jedoch unter einer Ansäuerung von Zellflüssigkeiten bei hohen Kohlendioxidkonzentrationen leiden.

In Elevated Atmospheric Partial Pressure of CO2 and Plant Growth Oecologia (1979) 44: 68 wurde gezeigt, dass eine Erhöhung der CO2-Konzentration von damals normalen 330 ppm auf 640 ppm ein erhöhtes Wachstum sowohl für Baumwolle (eine C3-Pflanze) als auch für Mais (eine C4 Pflanze), aber der Anstieg war viel größer (100 %) bei Baumwolle als bei Mais (20 %).

Gemäß Die optimale atmosphärische CO2-Konzentration für das Wachstum von Winterweizen ( Triticum aestivum ) J Plant Physiol. 20. Juli 2015; 184:89-97, Photosynthese bei 968 ppm CO2 ist optimal. Bei 1200 ppm ist die Photosynthese nicht optimal, aber immer noch viel höher als bei den derzeitigen Umgebungs-CO2-Werten von etwa 410 ppm.

Da du Wasser zum Leben brauchst, scheinst du pfirsichfarben auf den Grund des Ozeans gefallen zu sein ;)

Organismen passen sich normalerweise an bestimmte Bedingungen an. Insbesondere benötigen Pflanzen Sauerstoff, um die dabei produzierte Glukose tatsächlich zu verbrauchen, wobei Sauerstoff ein Nebenprodukt ist. Ist es möglich, sich einen Organismus vorzustellen, der daran angepasst ist, keinen Sauerstoff zu haben, indem er seinen eigenen Sauerstoff zur späteren Wiederverwendung speichert? Es ist sicher, und es könnte das gewesen sein, was ursprünglich in der ursprünglichen sauerstofffreien Atmosphäre passiert ist. Aber tatsächlich wäre diese Fähigkeit in der gegenwärtigen sauerstoffreichen Atmosphäre völlig nutzlos, genauso wie es für Sie wäre, überall einen Rucksack voller Luft zum Atmen mitzunehmen. Infolgedessen tut es kein größeres Werk; und es würde Jahrhunderte des evolutionären Drucks brauchen, um es zu entwickeln.

Die meisten Tiere haben anaerobe Stoffwechselwege. Wenn Sie skalieren, neigen sie dazu, immer weniger in der Lage zu sein, alle metabolischen Bedürfnisse des Organismus zu decken, aber sie sind da. Viele Pflanzen haben sich in einer Zeit mit viel höheren CO2-Konzentrationen in der Luft entwickelt, und einige (wie die große Familie der Algen) haben im Wesentlichen keine Obergrenze für ihre Konzentration. Viele Pflanzen brauchen Sauerstoff, aber nicht alle. So ist Ihre Antwort nicht sehr hilfreich - es wäre besser, Beispiele mit Referenzen aufzunehmen, als irreführende Metaphern und Argumente aus der Evolution.
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