Фотосинтез под угрозой: как глобальное потепление влияет на леса
Изменение климата ставит под угрозу способность растений поглощать углерод. Именно эту проблему исследует Ракеш Тивари, постдок Уппсальского университета, проводя эксперименты в местном ботаническом саду.
В тропической оранжерее, где воздух насыщен влагой, а с листьев пальм стекают капли воды, учёный использует современный инфракрасный анализатор для изучения процесса фотосинтеза. Этот портативный прибор, внешне напоминающий удлиненный микроскоп, позволяет оценивать реакцию растений на различные экологические факторы.
Тивари демонстрирует работу прибора на примере листа гибискуса, помещая его в условия высокой температуры и интенсивного освещения. Подобные эксперименты он обычно проводит в естественной среде тропических лесов Пуэрто-Рико. Анализатор измеряет ключевые параметры фотосинтеза: интенсивность света, концентрацию CO2 и температуру.
Исследования в Амазонии в 2017 году, в которых участвовал Тивари во время обучения в Лидском университете, выявили тревожную тенденцию. С помощью флуорометра учёные обнаружили, что деревья в наиболее жарких районах Амазонки существуют на пределе своей термоустойчивости, что негативно влияет на процесс фотосинтеза.
Эффективность фотосинтеза большинства растений планеты не превышает 5%. Это объясняется процессом фотодыхания, при котором фермент рубиско связывается с кислородом вместо углекислого газа. В жарких условиях растения вынуждены закрывать устьица - особые отверстия в листьях - для сохранения влаги, что дополнительно замедляет фотосинтез. Некоторые виды деревьев, напротив, открывают устьица для охлаждения листьев, теряя при этом влагу.
Теперь, работая в исследовательской группе Боба Маскареллы в Уппсале, Тивари изучает реакцию различных видов тропических растений на температурные изменения. Параллельно он исследует влияние климатических изменений на леса умеренного пояса в Швеции, сотрудничая со Шведским университетом сельскохозяйственных наук.
Учёный подчёркивает важность сохранения существующих экосистем. Зрелые леса не только поглощают углерод, но и поддерживают биоразнообразие, регулируют водный режим и обеспечивают среду обитания для множества видов. На конференции ООН по биоразнообразию COP16 в Кали обсуждаются решения, направленные на защиту природных систем и обеспечение их устойчивости.