Ученые из Университета штата Мичиган исследовали, как кроны тропических деревьев регулируют поступающую солнечную энергию. Работа опубликована в журнале New Phytologist. Листья деревьев, словно биологические антенны, улавливают огромное количество света. Избыточная энергия, которую нельзя использовать для фотосинтеза, должна быть рассеяна — как тепло или в виде света. Этот процесс называется флуоресценцией хлорофилла.
С 2019 года автор исследования, аспирант Леонардо Зиккарди, провел сотни часов на высоте до 60 метров в амазонских кронах.
Это был долгий путь. С 2019 года мы провели несколько полевых кампаний в разные сезоны, взбираясь на гигантские деревья в самом сердце Амазонки, чтобы понять, как эти леса реагируют на изменения окружающей среды. Мы провели сотни часов наверху, проводя измерения — это была одна из самых интенсивных и полезных работ, которые я когда-либо делал.
Анализ показал, что листья используют сложные стратегии выживания. При умеренном свете они уравновешивают фотосинтез и флуоресценцию. Но при усилении жары и засухи равновесие нарушается: листья начинают перегреваться, фотосинтез падает, а флуоресценция возрастает, сигнализируя о возможных повреждениях.
Это открытие особенно важно для спутниковых наблюдений: флуоресценция давно используется как косвенный показатель фотосинтетической активности леса. Однако в экстремальных условиях, как выяснилось, высокая флуоресценция может не отражать реальное состояние растений, а наоборот, указывать на стресс и снижение продуктивности.
Полученные данные помогут скорректировать спутниковые модели, особенно в условиях глобального потепления. При засухе небо над лесом становится яснее — света больше, но почва суше. Понимание того, как деревья адаптируются к этим изменениям, позволяет точнее оценивать состояние лесов.
Амазония — не только дом для миллионов видов, но и один из ключевых регуляторов климата планеты. Чем лучше мы понимаем, как деревья управляют солнечной энергией, тем точнее сможем предсказывать их устойчивость к изменению климата и разрабатывать стратегии их сохранения.
Ранее мы рассказывали, как китайские храмы сохранили тысячи исчезающих деревьев.