Spørg Fagfolket: Hvilken plante optager CO2 mest effektivt?
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Spørg Fagfolket: Hvilken plante optager CO2 mest effektivt?

Illustration: Lego

Vores læser Lars Drud Nielsen har spurgt:

Er der stor forskel på, hvor effektivt forskellige vegetationer kan assimilere CO2 fra atmosfæren?

Er løvskove eller nåleskove fx mere effektive end lavere vegetation som pilekrat eller majs?

Det antages, at al biomasse høstes før forrådnelse - til substitution for fossilt brændsel eller blot til et iltfrit underjordisk depot.

Det er altså ikke energieffektiviteten, der spørges om, men blot mængden af assimileret CO2 pr. kvm pr. år under optimale dyrkningsbetingelser. (Vegetationen skal selvfølgelig være egnet til de aktuelle klimaforhold.)

Læs også: Spørg Fagfolket: Kunne man ikke lagre CO2 i træer og lade dem synke til bunds i havet?

Niclas Scott Bentsen, lektor og forskergruppeleder i Skovressourceopgørelser og bioenergi, Københavns Universitet, svarer:

Der er stor forskel på, hvor effektivt forskellige former for vegetation kan assimilere CO2 fra atmosfæren. Der er forskel på løvskov, nåleskov, pilekrat og majs, men lad os tage et skridt baglæns og se på de underlæggende processer omkring fotosyntese og respiration.

Fotosyntese omsætter energi i synligt lys til energi bundet i glukose. Det er fotosyntesen, der driver planternes CO2 optag, så jo mere fotosyntese pr. arealenhed, des større assimilation og optag af CO2 fra atmosfæren.

Der findes to forskellige former for fotosyntese: C3 og C4.

C3-fotosyntese lagrer kulstoffet fra det assimilerede CO2 i 3-phosfoglycerat, som har tre kulstofatomer. C4-fotosyntese lagrer i første omgang kulstoffet i oxaleddikesyre med fire kulstofatomer.

Læs også: Spørg Fagfolket: Kan vi fodre plankton, så det spiser mere CO2?

Planterne arbejder forskelligt

C3-fotosyntese opstod evolutionært før C4 og omfatter langt den største del af verdens biomasse. C4-fotosyntese antages at være en senere tilkommen tilpasning til lokaliteter med høje temperaturer, stor solindstråling og tørke. Velkendte C4-planter er bl.a. sukkerrør og majs.

C3- og C4-planter adskiller sig på flere punkter i forhold til effektivitet. C3-planter har en mere effektiv glukosesyntese. Til gengæld ’mister’ C3-planter energi via såkaldt fotorespiration, som C4-planter ikke gør.

Fotosyntesen danner kun glukose, men planter består af meget andet en glukose. Planter består i store træk af cellulose, hemicellulose, stivelse, protein, lignin, fedtstoffer og organiske syrer.

Syntese af disse komponenter kræver energi, og energien kommer fra oxidation af noget af det glukose, fotosyntesen har dannet. Denne proces kaldes autotrof respiration.

Under ideelle forhold forbruger den autotrofe respiration ca. 40 % af den energi, der er lagret gennem fotosyntesen til at danne de højere strukturerede plantekomponenter, men der er stor forskel på plantearter.

På globalt niveau regner man med, at ca. 50 % af det kulstof, der assimileres fra atmosfæren af planter, returneres til atmosfæren via den autotrofe respiration.

Læs også: Spørg Fagfolket: Er skovrejsning ikke blot at udskyde CO2-problemerne?

Sukkerrør er meget effektive

Samlet set kan C3-planter teoretisk omsætte 4,6 % af det indkomne sollys til biomasse, mens den teoretiske effektivitet af C4-planter er 6,0 %. I overensstemmelse med termodynamikkens første hovedsætning omsættes resten af den indkomne solenergi primært til varme, mens en mindre del reflekteres.

I den virkelige verden er planters konverteringseffektivitet noget lavere end det teoretisk mulige pga. ukomplet dækning af areal, sygdomme, tørke, næringsstofmangel og modning. En tommelfingerregel siger, at planter typisk omsætter mellem 0,5 og 2,0 % af den indkomne solindstråling til biomasse set over et helt år.

Den mest effektive CO2-absorber er altså den plante, der har den højeste netto primærproduktion (NPP), hvor NPP = primærproduktion minus autotrof respiration (NPP = GPP – Ra). Sukkerrør er en af verden mest produktive afgrøder. Der kan høstes op mod 30 ton tørstof pr ha pr år. Under danske forhold er majs (C4) og sukkerroer (C3) de mest produktive planter.

Det er ikke kun forholdet mellem fotosyntese og respiration, der er den begrænsende faktor for plantevækst. Planternes adgang til og anvendelse af vand og næringsstoffer er også væsentlige begrænsninger. Derfor anvendes også andre effektivitetsmål for planter. F.eks. planternes forbrug af næringsstoffer til at danne biomasse (NUE = Nitrogen Use Efficiency).

Det ser ud til at plantearter som pil og poppel har en højere NUE (de anvender kvælstof mere effektivt) end eksempelvis gran, bøg, eg og elefantgræs. Generelt er træarter mere nøjsomme med næringsstofferne end landbrugsafgrøder.

Spørg fagfolket

Du kan spørge om alt inden for teknologi og naturvidenskab. Redaktionen udvælger indsendte spørgsmål og finder den bedste ekspert til at svare – eller sender spørgsmålet videre til vores kloge læsere. Klik her for at stille dit spørgsmål til fagfolket.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Jeg ville gerne vide det samme omkring vandforbruget til planterne/træerne, og vandforbruget til tomater og andre frugter.

  • 0
  • 0

Opgørelse af netto-opsamlingen af CO2 må vel omfatte hele dyrkningsprocessen - altså også evt. jordbehandling, sprøjtning, gødskning, høst mv.
Her er der væsentlig forskel på de forskellige afgrøder og derfor også stor forskel på netto-optagelsen af CO2.
Hvis sukkerrør er på førstepladsen for så vidt angår optagelsen, hvordan ser det så ud - under danske forhold?

  • 2
  • 0

Der er også CAM-planter, der optager C02 om natten, hvor fotosyntesen foregår om dagen.

Den væsentlige forskel er husholdning af vand og energiforbruget.
Mere om de tre forskellige plantetyper.
http://denstoredanske.dk/Krop,psyke_og_sundhed/Sundhedsvidenskab/Fysiologi/v%C3%A6skebalance/v%C3%A6skebalance(Planter)

  • 0
  • 0

Kun to?

Det er vist til diskussion om CAM (Crassulacea Acid Metabilism) er en selvstændig form for fotosyntese eller en smart tilpasning af C4 planter til meget tørre områder. CAM planter (kaktus, ananas m.m.) lagrer kulstoffet fra CO2 i oxaleddikesyre på samme måde som C4 planter.

  • 0
  • 0

Har længe undret mig og forsøgt at finde svar uden held indtil videre ... i hvert fald ikke noget svar der virkede til at være videnskabeligt funderet.

I forhold til CO2 binding hvordan indvirker rodsystemer, skovbund, vandspejlsdybde og typen af undergrund?

Jeg er ganske sikker på der er en ikke uvæsentlig faktor her, ikke mindst i forhold til om skov renfældes for så at plante små planter eller der foregør bæredygtig skovbrug hvor der kun foretages plukhugst.
Min intiution siger mig at plughugst er langt mest fordelagtigt i forhold til CO2 binding da skovbund så forbliver skovbund ... men selv den bedste intuition kan jo tage fejl, især på et så komplekst emne.
Hvis der er nogen der kan gøre mig klogere eller finde frem til og linke til noget tekst så vil jeg sætte pris på det, jeg har længe gået og prøvet at finde hoved og hale på ovenstående overvejelser.

  • 0
  • 0

Men fik vi svaret på optaget?
nej vel?
En alm hvedemark optager tror jeg at jeg læste 40 tons per ha?
Men sådanne tal findes msåkse ikke?
Et menneske udånder ? per år?

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten