Bis zum Jahr 2100 atmosphärisches CO2 Konzentration ([CO2]a) könnte 800 ppm erreichen, nachdem er seit dem Neogen von ~200 ppm gestiegen ist, beginnend vor ~24 Myr. Ändern von [CO2]a wirkt sich auf das Kohlenstoff-Wasser-Gleichgewicht der Pflanzen aus, mit Auswirkungen auf Wachstum, Trockenheitstoleranz und Vegetationsverschiebungen. Die Entwicklung von C4 Photosynthese verbesserte die hydraulische Funktion der Pflanze bei niedrigem [CO2]a und leitete die Entstehung von Savannen ein, die durch schnelle Übergänge zwischen offenem C4-dominiertes Grasland mit vereinzelten Bäumen und geschlossenem Wald. Das Verständnis gerichteter Vegetationstrends als Reaktion auf Umweltveränderungen erfordert eine Modellierung. Modelle werden jedoch häufig mit Eigenschaften parametrisiert, die in Pflanzen unter den gegenwärtigen klimatischen Bedingungen beobachtet werden, was eine experimentelle Quantifizierung der mechanistischen Grundlagen der Pflanzenakklimatisierung an [CO2]a.

Savannah

Quirk und Kollegen gemessenes Wachstum, Photosynthese und Pflanzen-Wasser-Beziehungen innerhalb von Befeuchtungs-Trocknungs-Zyklen einer C3 Baum (Vachellia karroo, eine Akazie) und eine C4 Gras (Eragrostis curvula) gewachsen bei 200, 400 oder 800 ppm [CO2]a. Sie untersuchten die mechanistischen Verbindungen zwischen Merkmalsreaktionen auf [CO2]a unter mäßiger Bodentrocknung und photosynthetischen Eigenschaften.

Akazie und Eragrostis haben sich unterschiedlich an [CO2]a, mit Implikationen für ihre jeweiligen Reaktionen auf Wasserbegrenzung und Umweltveränderungen. Die Ergebnisse der Autoren stellen den kohlenstoffzentrierten Fokus auf Faktoren in Frage, die die Assimilation mit sich ändernden [CO2]a, wie sie vorhergesagt werden und welche Rolle sie bei der Bestimmung der Produktivität spielen. Sie betonen weiterhin die anhaltende Bedeutung wassersparender Strategien bei der Assimilationsreaktion von Savannenpflanzen auf steigendes [CO2]a.