В новом исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые из Пенсильванского государственного университета обнаружили тревожную тенденцию: деревья с трудом поглощают углекислый газ (CO2) в более теплом и сухом климате. Это открытие ставит под сомнение способность растений служить решением для компенсации углеродного следа человечества.
![]()
Фото из открытых источников
«Мы обнаружили, что деревья в более теплом и сухом климате, по сути, кашляют, а не дышат», - сказал Макс Ллойд, доцент-исследователь наук о земле в Пенсильванском государственном университете и ведущий автор исследования. «Они выбрасывают CO2 обратно в атмосферу гораздо чаще, чем деревья в более прохладных и влажных условиях».
В процессе фотосинтеза деревья удаляют CO2 из атмосферы, чтобы произвести новую поросль. Однако в стрессовых условиях деревья выделяют CO2 обратно в атмосферу, этот процесс называется фотодыханием. Исследовательская группа продемонстрировала, что скорость фотодыхания в два раза выше в более теплом климате, особенно при ограниченном количестве воды.
Результаты опровергают широко распространенное мнение о роли растений в снижении или использовании углерода из атмосферы. По мере потепления климата растения могут стать менее способными вытягивать CO2 из атмосферы и ассимилировать углерод, необходимый для охлаждения планеты.
«Мы нарушили баланс этого важного цикла», - сказал Ллойд. «Наибольший выброс CO2 из нашей атмосферы происходит за счет фотосинтезирующих организмов. Это большой фактор, влияющий на состав атмосферы, а значит, небольшие изменения оказывают большое влияние».
По данным Министерства энергетики США, в настоящее время растения поглощают примерно 25% CO2, ежегодно выбрасываемого в результате деятельности человека. Однако этот процент, вероятно, уменьшится в будущем по мере потепления климата, особенно если воды станет меньше.
Исследование также выявило индикатор фотодыхания деревьев: изменение содержания определенных изотопов в части древесины, называемых метоксильными группами. Ученые изучили образцы древесины из различных климатических зон и условий, чтобы проследить тенденции в фотодыхании.
Теперь, когда исследователи проверили новый способ наблюдения за частотой фотодыхания с использованием древесины, он поможет прогнозировать, насколько хорошо деревья могут «дышать» в будущем.
«Количество углекислого газа в атмосфере быстро растет», - сказал Ллойд. «Но этот период относительно недавний по геологическому времени. Теперь мы можем использовать окаменелую древесину, чтобы изучить уровень фотодыхания в древнем прошлом, вплоть до десятков миллионов лет назад».
