آنوپیامدهايتغییر اقلیم

شواهد و براساسعصر مانبودهفرآیند منحصر به(Climate Change)تغییر اقلیمولیاستبودهمواجهتغییراتیبا چنینهموارهشناسیزمینمختلفدر دورانهايزمینموجود،کره

متمایزساختهرا از گذشتهبیستمقرندومدرنیمهحاضر و بویژهقرناقلیمیتغییراتآنچهبر نوساناتعالوهکهاستآنگویاياکولوژیکیهايبررسی. باشدمیآنوسرعت،ماهیتاست

اً عمدتاقلیمینوسانات. استایجاد شدهنیز تغییراتیو هوایی، در متوسط عناصر آبشدیداقلیمی،تغییر درکمیتدر اتمسفر زمینآسمانیاجرامدراثر فعالیتايرهدوجزر ومديهايکششبدلیل

ونجومیهاي، دورهخورشیديلکهسیکلهاي،يقمرسیکلهاي،النینو،خورشیديانرژيوکیفیتوتوسعهانسانیفعالیتتغییراقلیماصلیدلیلافتند، درحالیکهمیاز محور خود اتفاقزمینچرخش

، راهسازيومزارعایجادجنگلها،و،تخریبفسیلیسوختهايباسوزاندنانسان. استبودهیعصناگازهايافزایشزمینه)CFC(سنتزي، تولید مواد شیمیاییآهکیاز سنگهايتولید سیمان

دراتمسفر باعثرژيانپایداريافزایشبدلیلايگلخانهگازهاي. استآوردهرا فراهمايگلخانهGreenhouse(اياثر گلخانهاند و باعثشدهدر تغییر اقلیموتسریعزمینکرهازدیاد دماي

effect (اندشده .

،اکسیدهايO3،CFCن، ، متاCO2:عبارتند از ) Greenhouse Gases(ايگلخانهگازهاي.ازت

آنها درسالافزایشومیزانايگلخانهگازهاينسبیسهم)درصد در سال(میزان رشد )درصد(سهم نسبی گازهاCFC25-155CH420-121

O3)85/0)در تروپوسفرN2O54/0-40-50جمع

Co260-505/0-3/0سهم

زیادياز اهمیت(Global Warming)جهانیدر ارتباط با گرمایشازکربنیکگپیپی300تا200بینهموارهطرفاینبهپیشهزار سال160گاز از اینغلظت. برخورداراست

ماپیپی280وحدود ثابتCo2غلظت1860تا میالدي1000واز سالاستبودهدرنوسانامافزایشسالاز اینبود وپسصنعتیبا انقالبمصادفمیالدي1860سال.میباشدCo2باشد واینمیامپیپی350در اتمسفر حدود آنغلظتامروزهبطوریکهگرفتشدت

.دارد ادامههمچنانافزایشاز گوارشپسخوار کنندهنشدامهايها و بازدمها، موریانهتاالب- متانتولید منبعهايتوسط باکتريموادگیاهیکنند وتجزیهتولید میمتانچوبفرآوريها طیموریانه.باشندمیکند مینیز تولید متانشیرینآبتاالبهاياکسیژنکمآبیدر محیطهايهوازيبی

.گرددمیمتانافزایشنیز باعثهیزمرنظیمواد آلیو سوزانیدنوگا،پرورششالیکاريهمچنینCFCتهویه...) ها،سردکن،آبصنعتیوخانگی،فریزرهايیخچال(سرما ساز صنایعها در.شوندمیازونالیهتخریبباعثترکیباتاین. کاربرد داردخودروهارل، کومطبوع

تغییراقلیمپیامدهايدماافزایش

وجانورانرشد وتولید گیاهانبراي، شرایط دماییاقلیمشدنباگرم.اقلیمیمناطقترهتغییر درگس*.استمناطقاینکمخاصلخیزيمهمنکتهباالتر مهیا میشود ولیدرعرضهاي

در حال حاضر .دریا واقیانوسهاآبسطحشدید یخها وافزایشوذوببرفپوششکاهش*همایشدر هشتمین. استگذشتهبرابر سریعتر از قرن6تا 2ح آب دریا و اقیانوسها افزایش سط

40حدود 2080دریاها تا سالآبسطحگردید کهعنوانوهواییآبتغییراتدربارهمللسازمان

شرقیر درجنوبنفمیلیون21آسیا، نفر درجنوبمیلیون55یابد و درنتیجهمیمترافزایشسانتیقرارخواهند گرفتآبرويوپیشسیالبتحتنفردرآفریقا سالیانهمیلیون14آسیاومی قرارتحوالتتأثیر اینتحتدیگر نقاط جهاننفر از مردممیلیون3تنها کهدرحالیستواین

.گیرندپائیندرعرضهايبیشتر ولیبارندگی45باالتر از درعرضهاي. هابارندگیدر تغییر *

.یابدمیومتوسطکاهشطبیعیهاياکوسیستمغذاییتغییر درزنجیره*افزایشخاكوسایرفرآیندهايموادآلیتجزیهدما سرعتبا افزایش.خاکهاحاصلخیزيکاهش*تماممحیطیخطراتهزینهر بهاماینمیگردد کهالزماضافیکاربرد کودهايدر نتیجهیابد کهمیافزایشN2OوCO2گازهايواحتماال خروجشدهتسریععناصر غذاییچرخش. ودشمی

.یابدمیرطوبت،تبخیر وذخیره،روانابتغییر دربارندگیباعثتغییر اقلیم.آبیمنابعکاهش*. میشودرطوبتیهايتنشباعثاهاندرگیرقتعوتسریعتبخیر ازخاكمیشود افزایشخاكرابسیار آبیاري، روشهايآبپمپمورد نیاز برايانرژيوافزایشایستابیسطحرفتنپائین

.نمایدمیپرهزینهبرمهالونها حاوي(ها هالون،CFCشاملازونالیهتخریبعوامل.ازونالیهتخریب*

. مایدوبرمتیلو)وتتراکلریدکربنکلروفرممتیلمثل(ها ، حالل)حریقاطفاءگازهايهستندمثل.خواهد داشتپیامد هاییازونالیهکاهش

. کندمیخورشید را جذب) ماوراءبنفش(UVتشعشعاتازون:انساناثر برسالمتالف10کاهشبا. بودخواهیمستیپوسرطانهايشاهدانواعزمینها بهاشعهاینرسیدندرصورت

40پوستیو سرطانهايرسیدهزمینبیشتر بهدرصد30حدود UV، تشعشعاتازونمیزاندرصد.درصد بیشترمیشود

زنجیرهحلقهاولین(فیتوپالنکتونها، UVدراثر اشعه:یاها واقیانوسهارداثربراکوسیستم) ب.میرونداز بین)در دریاها و اقیانوسهاغذایی

زراعیعملکرد محصوالتکاهشباعثUVورودافزایش:خشکیاثر براکوسیستم) ج.استشده

Co2ودماآیندهCO2امپیپی500از یشب----میالدي1850برابر بیشتراز سال2---2050تاسالامپیپی700از بیش----میالدي1850برابر بیشتر ازسال3--- 2100تاسال

دما+2=2050سالتا+1=2030سالتا+2-5/3= 2100سالتا+5/1= 2035سالتا

درایرانکشاورزيآبمصرفدما بر روياثر افزایشسانتیدرجهکیازاء افزایشکشور بهخشکدر مناطقمیدهد کهکشورنشانها دربررسینتایج

کهدرحالیستاین(یابد میدرصد افزایش5حدود خشکنیمهودرمناطق% 7گیاهانگراد نیاز آبی.)اندگرفتهقرارخشکنیمهوخشکمناطقرداکثر نقاط کشورمان

افزایشدرجه 45باالتر از ها درعرضهايبارندگییدهد کهمها نشانبررسیاز طرفین نیزآیابد و نوساناتمینیز میشود کاهشایرانکشورمانشاملمتوسط کهدرعرضهايولی

.زیاد میشود بشدتشاهد کمبود منابعآیندهدرسالهايدر اثر تغییراقلیمکهاستآنموارد گویاياینتمامی-آبیاريمناسباز روشهايبود، لذا استفادهخواهیمزراعیعملکرد محصوالتوکاهشآبی

.باشندبرخوردار میبسیار زیادياز اهمیتآبیمنابعصحیحومدیریت

گیاهان چگونه به تغییر اقلیم واکنش نشان می دهند؟نرژي خورشی را دریافت کنند و از آن در فتوسنتز فرآیندي است که گیاهان سبز بوسیله آن قادرند ا

درصد 13(میلیارد تن کربن 120تا 70تخمین زده می شود که سالیانه . تولید قند استفاده نمایند. توسط فتوسنتز تثبیت می شود) کربن موجود در اتمسفر

اء کربن کلیه گیاهان فتوسنتز کننده گازکربنیک را از طریق مکانیسم یکسانی تحت عنوان چرخه احی(PCR)در . این چرخه داراي دو مرحله روشنایی و تاریکی است. به کربوهیدرات احیاء می کنند

و ATPمرحله روشنایی آب توسط نور فتولیز شده و با استفاده از الکترونهاي حاصله، NADPHدر مرحله تاریکی واکنش بیوشیمیایی احیاء دي اکسید کربن و تبدیل . تولید می شوند

بر روي تولید گیاهان، CO2با توجه به تأثیر مهم دما و . به هیدراتهاي کربن صورت می گیردآن . در این فسمت صرفاً همین دو عامل بررسی می شوند

بر سرعت فتوسنتزCO2اثر افزایش ، RUBPکربوکسیالز عالوه بر کاتالیز واکنش گازکربنیک با –RUBPدر گیاهان سه کربنه آنزیم

در این حالت به جاي تثبیت گازکربنیک و . با اکسیژن نیز می باشدRUBPر واکنش کاتالیزوفسفوگلیسیریک و یک ملکول -3فسفوگلیسیریک، یک ملکول اسید -3تشکیل دو ملکول اسید

با اکسیژن نه تنها باعث RUBPترکیب ). تنفس نوري(اسید فسفو گلیکولیک تشکیل می شود را هم که قبالً تئوسط گیاه تثبیت CO2شود بلکه یک ملکول می RUBPهدر رفتن یک ملکول

در . به دلیل تنفس نوري راندمان فتوسنتز در گیاهان سه کربنه پائین می آید. شده، آزاد می کندهمزمان عمل می کند و نسبت O2و CO2غلظت معمولی گازکربنیک، دو چرخه تثبیت

RUBP کربوکسیالز بهRUBP اشدمی ب1به 3اکسیژناز .پی پی ام گازکربنیک به نقطه 45تا 35در گیاهان سه کربنه به دلیل تنفس نوري، فتوسنتز در غلظت

در سلولهاي غالف CO2جبرانی می رسد در صورتی که در گیاهان چهار کربنه به دلیل تغلیظ نتز در ، فتوسCO2کربوکسیالز نسبت به رابیسکو براي ترکیب با PEPآوندي و میل ترکیبی بیشتر

.پی پی ام گاز کربنیک به نقطه جبرانی می رسد5غلظت صفر تا PEPکربنه باعث می شود که در محل عمل آنزیم 4عمل تغلیظ گاز کربنیک در گیاهان

برابر 100تا CO210غلظت ) سلولهاي غالف آوندي(PEPکربوکسیالز و کربوکسیالسیون کربنه 4از طرفی گیاهان .باشدRUBPیالسیون غلظت آن در محل عمل آنزیم رابیسکو و کربوکس

پی پی ام گازکربنیک به نقطه اشباع می رسند، در صورتیکه گیاهان سه کربنه با دو 400در غلظت محیط واکنش CO2برابر شدن غلظت فعلی گازکربنیک نیز اشباع نمی شوند و باز هم به افزایش

محیط کمتر از حد مطلوب است، در مجموع CO2با توجه به اینکه غلظت فعلی . نشان می دهندباعث افزایش تولید در هر دو گیاهان سک کربنه و CO2می توان انتظار داشت که افزایش غلظت

دلیل برتري گیاهان سه کربنه نسبت به گیاهان چهار کربنه در واکنش به . چهار کربنه می شودکربنیک باعث افزایش شیب غلظت افزایش غلظت گاز کربنیک این است که باال رفتن غلظت گاز

ناشی از تنفس نوري در این گیاهان می CO2گازکربنیک از هوا به درون برگ و کاهش تلفات .شود

و درجه حرارتCO2اثر متقابل . افزایش غلظت گاز کربنیک از طریق تشدید اثر گلخانه اي موجب افزایش درجه حرارت می شود

ژن و دي اکسید کربن در آب شده و شدت این کاهش افزایش دما موجب کاهش حاللیت اکس

همچنین افزایش دما موجب کاهش میل ترکیبی . براي دي اکسید کربن بیش از اکسیژن استرابیسکو با دي اکسید کربن شده و لذا در مجموع افزایش درجه حرارت سبب ازدیاد تنفس نوري

به همین دلیل تأثیر مثبت افزایش دي . بدگردیده و تأثیر بازدارندگی آن بر فتوسنتز افزایش می یالذا شاید بتوان گفت که تأثیر مثبت . اکسید کربن بر فتوسنتز در دماي باال بیشتر از دماي پائین است

.کربنه مناطق گرمسیر بیشتر از سایر مناطق خواهد بودبر گونه هاي سهCO2ازدیاد غلظت بطور . طه جبرانی گاز کربنیک می شودسبب افزایش نقCO2افزایش حرارت بر عکس افزایش

بطوریکه در غلظت . فرق می کندCO2کلی می توان گفت واکنش فتوسنتز به دما بسته به غلظت در این حالت با افزایش دما، . فتوسنتز بوسیله فعالیت رابیسکو محدود می شودCO2معمولی

کاهش می یابد و در CO2سرعت کربوکسیالسیون زیاد می شود ولی میل ترکیبی رابیسکو با در این حالت، سرعت . در محل کربوکسیالسیون زیاد استCO2غلظت باالي گازکربنیک، عرضه

فتوسنتز بوسیله واکنشهاي بیوشیمیایی مرتبط با انتقال الکترون محدود می شود، در این شرایط .افزایش دما اثر زیادي بر سرعت فتوسنتز دارد