Растения регулируют температуру листьев, чтобы поглощать больше углерода

Новое исследование показало, что растения регулируют температуру своих листьев, независимо от окружающей температуры воздуха, увеличивая таким образом поглощение углерода в процессе фотосинтеза. Эти данные важны для разработки моделей, помогающих предсказать последствия изменения климата.

 «Проведенное исследование показало, что температура листьев обычно не соответствует температуре воздуха. Результатом собственной терморегуляции растений является то, что их листья, как правило, теплее, чем воздух, при низкой температуре, и холоднее воздуха при теплой погоде», — рассказал эколог и руководитель работы Шон Михалец из Лос-Аламосской национальной лаборатории США.

Михалец и его команда разработали новую теорию, которая установила связь между запасами энергии в листе от входящих и исходящих тепловых энергетических потоков с углеродной экономической теорией, которая утверждает, что форма и структура листьев в конечном счете определяют эффективность переработки углерода. Путем синтеза этих теорий команда показала, как терморегуляция листьев помогает максимизировать фотосинтез и, следовательно, общее поглощение углерода.

Теория команды является ключом к разработке количественных оценок экологии растений, которая изучает происхождение терморегуляции листьев, или процесс, при котором температура листа отличается от температуры окружающего воздуха.

Большинство растений с помощью фотосинтеза преобразуют энергию света и углекислого газа из атмосферы в сахара, которые усваиваются их листьями, стеблями и корнями. Терморегуляция листа имеет решающее значение для растительной углеродной экономики, поскольку температура листьев определяет скорость фотосинтеза и дыхания. Многие существующие модели системы Земли для предсказания обратной связи взаимодействия растений и атмосферы предполагают, что физиология растений связана с температурой окружающего воздуха. Однако данные исследования показывают, что температура листа может значительно отличаться от температуры воздуха. Такое разделение ослабляет связь между климатом и функциями растений, ограничивая климатические воздействия на рост растений и запасы углерода в экосистемах.

Результаты исследования могут помочь улучшить модели системы Земли и прогнозирования последствий изменения климата.