Фотосинтез у деревьев не всегда означает рост


Фото: Global Look Press/Maksim Konstantinov

Дубы запасают углерод, когда уже не растут

Дубы способны усваивать углекислый газ даже через несколько месяцев после завершения сезонного прироста. Это подвергает сомнению распространенное предположение, что активизация фотосинтеза напрямую влечет за собой наращивание древесины. Такие данные 9 июля опубликовал журнал Science Daily.

Лесные массивы рассматриваются как один из главных природных инструментов сдерживания климатических изменений, ведь деревья забирают CO2 из воздуха и переводят часть углерода в стволы, ветви и корни. Многие климатические модели традиционно базировались на представлении, что более интенсивный фотосинтез означает более активный рост и надежное длительное депонирование углерода в древесине.

Новое исследование демонстрирует, что эта взаимосвязь устроена сложнее. В процессе фотосинтеза растения синтезируют сахара из углекислого газа и воды, но захваченный углерод не весь превращается в древесную биомассу. Часть его расходуется на листву, корневую систему, плоды, краткосрочный метаболизм, защитные вещества или взаимодействие с почвенными микроорганизмами. С климатической точки зрения критически важна именно та доля, которая надолго фиксируется в древесине.

Ученые проанализировали данные с 137 участков дубрав на востоке США и в Калифорнии. В работе применялись спутниковые сведения о фотосинтетической активности, датчики концентрации углекислого газа в кронах, стволовые сенсоры, регистрирующие микроколебания диаметра, а также информация о годовых кольцах и температурные ряды начиная с 1950 года.

Оказалось, что у дубов рост и фотосинтез часто не совпадают по срокам. В восточных районах США прирост древесины обычно наблюдался с мая по июль, а фотосинтетическая активность сохранялась до октября. Примерно 36% годового поглощения углерода приходилось на время после прекращения роста. В Калифорнии сезонность была иной: рост шел примерно с декабря по апрель, замедлялся в середине лета и завершался к августу, тогда как фотосинтез продолжался. На период после остановки роста пришлось около 26% общего годового поглощения.

Авторы отмечают, что образование древесины крайне восприимчиво к высоким температурам и нехватке влаги. При жаркой и сухой погоде внутреннее водное давление в дереве падает, и рост может практически сразу прекратиться, в то время как фотосинтез, хотя и менее активно, все еще идет.

Углерод, поглощенный после остановки роста, частично может резервироваться до следующего сезона и использоваться позднее. Другая его часть уходит на поддержание основных функций, формирование корней и листвы либо довольно быстро возвращается в атмосферу. По этой причине исследователи полагают, что отдельные прогнозы относительно потенциала лесов запасать углерод в будущем могут оказаться излишне радужными.

Исследователи намерены выяснить, насколько подобный временной разрыв между фотосинтезом и ростом типичен для других древесных пород и лесных экосистем. Если такая закономерность окажется распространенной, климатические модели должны будут более детально оценивать не только объем поглощенного CO2, но и то, в какие именно соединения деревья трансформируют захваченный углерод.

В журнале Popular Science 21 марта сообщили, что правильный уровень освещенности является важнейшим условием для здоровья и активного роста комнатных цветов. Однако немногие люди знают, сколько именно света необходимо их растениям.