Även om fosfor är ett väsentligt element för växternas metabolism och tillväxt, är dess framtida försörjning under förhöjda nivåer av atmosfärisk koldioxid osäker. Brist på detta viktiga näringsämne kan leda till lägre skördar, särskilt i fattigare länder.
"Vår forskning tyder på att en minskning av risavkastningen kan vara särskilt akut i låginkomstländer under framtida CO2 scenarier utan tillförsel av ytterligare fosforgödselmedel för att kompensera, trots den potentiellt minskade globala risken för fosforföroreningar, säger Dengjun (Kevin) Wang, biträdande professor i akvatisk kemi vid Auburn University College of Agricultures School of Fisheries, Aquaculture and Aquatic Sciences.
Wang är en av medförfattarna till en artikel som nyligen publicerats i tidskriften Nature Geoscience som undersöker fosformätningar i långtidsexperiment.
"Vi tittade på mätningar av fosforkoncentrationer från två långtidsexperiment (15 och nio år) med koldioxidanrikning i fri luft, eller FACE," sade Wang. "Även om inga förändringar observerades under det första året av experimenten, hade marktillgänglig fosfor vid slutet av experimenten minskat med mer än 20 % (26.9 % och 21.0 % under 15 respektive nio år).
"De insamlade data var värdefulla och mycket övertygande eftersom man sällan kan hitta fältdata i ett så stort FACE-experiment med decennier lång övervakningshistoria i litteraturen."
Forskningen tyder också på att fosforreduktion kan förklaras av produktionen av markorganisk fosfor som inte är lättillgänglig av växter, samt av ökat borttag genom skörd.
"Våra resultat tyder vidare på att ökade överföringar av växttillgänglig fosfor från biologisk, biokemisk och kemisk fosfor under antropogena förändringar är otillräckliga för att kompensera för minskningar av växttillgänglig fosfor under långvarig exponering för förhöjd CO2", sa Wang. "Detta kanske inte är ett bra tecken för oss, med tanke på den förväntade globala uppvärmningen med förhöjd koldioxid2 nivå i atmosfären."