지구 온난화

작물 식물 재배의 영향 세계적으로 수출 식량 작물의 변화와 작물의 현재 주요 재배지에 영향을 미친다. 특히 C₄식물의 감소를 가져올 수 있다는 것이다. C₄식물은 온난화 세계에서 생태적으로나 경제적으로 중요한 위치에 있다. 우리가 식량으로 이용하는 옥수수나 사탕수수 같은 곡물작물들에서 많이 발견된다. 고위도 지역의 부분에서 발견되는 정상적인 광합성 형태는 C₃식물들이다. C₃식물들에서 이산화탄소는 처음에 C₃에 동화되어 이후 과정을 거쳐 탄수화물을 합성한다. 그런데 사탕수수(열대 초본)의 경우 이산화탄소는 C₃에 부착하여 를 만든다. C₄는 비교적 수명이 짧고 관다발 초 주위에 분화된 세포로 수송되어 분화되고 C₃이 한 번 더 일어난다. C₄ 식물의 이점은 PEP(포스포에놀피루베이트) carboxylase의 효율성에 있다. 이것은 C₃ 효소에 비해 이산화탄소 친화력이 커서 낮은 이산화탄소 농도하에서도 효과적으로 축적할 수 있다는 점이다. C₃ 식물보다 최적온도가 높기 때문에 온도가 높고 광이용도가 높은 곳에서 효과적이다. 온난화 세계에서 낮은 이산화탄소에서 이산화탄소와 결합하는 이점은 상실될 것이다. 그리고 이때 두 식물의 경쟁력은 예측하기 어렵다. 고온 조건은 높은 이산화탄소 농도 때문에 C₄식물의 생산력의 상당 부분은 잃어버리게 될 것이다. 그래서 경쟁적인 효과는 C₃ 식물로 이동하고 고위도에서 야생 C₄식물의 전반적인 감소를 보게 될 것이다. 이산화탄소가 많아지면 일시적으로 광합성을 촉진하여 일시적 국지적으로 식물의 성장에 유리할 것 같으나 기온 변화에 대한 적응이나 용수 공급 등 결국 수확량의 감소로 이어질 것이다.