Ракеш Тивари, постдокторант департамента экологии и генетики в Университете Уппсалы, изучает, как климатические изменения могут повлиять на работу экосистем во влажных тропических лесах Амазонки в Пуэрто-Рико. При помощи портативного инфракрасного газоанализатора ученый обнаружил, что в условиях повышенных температур фотосинтез у деревьев значительно ухудшается. Особенно это заметно в самые жаркие и сухие периоды. Например, в 2017 году в ходе экспедиции в Амазонию эксперты зафиксировали значительное снижение фотосинтетической активности у деревьев, что свидетельствует о том, что растения уже работают на грани своей термоустойчивости.
«Одним из наиболее тревожных открытий стало то, что во время сильной жары фотосинтез у деревьев падает до рекордно низких уровней,» — рассказывает Тивари.
Снижение эффективности фотосинтеза связано с явлением фотодыхания. В условиях стресса фермент рубиско, который обычно связывает углекислый газ, начинает связывать кислород, что приводит к потерям энергии. Также значимую роль играют устьица — мелкие отверстия на листьях, через которые растения поглощают углекислый газ. В жаркую погоду устьица закрываются, чтобы сохранить влагу, что, в свою очередь, снижает интенсивность фотосинтеза.
Еще одной проблемой является снижение способности растений к хранению углерода. По словам Тивари, современная эффективность фотосинтеза составляет всего около 5%, что указывает на значительные потери энергии. Ученые полагают, что это эффективность может еще сильнее снижаться с ростом температур, особенно у тропических растений.
Исследования Тивари, которые он проводит в Швеции в рамках сотрудничества с Шведским университетом сельскохозяйственных наук, также показывают, что фотосинтетические механизмы в лесах умеренного пояса меняются под воздействием потепления климата. Эти данные могут помочь в разработке более эффективных стратегий восстановления лесов и защиты экосистем.
Однако Тивари подчеркивает, что одной лишь высадки деревьев недостаточно для борьбы с изменениями климата. «Сохранение естественных экосистем — лучший способ защиты природы,» — отмечает он. Старые леса не только улавливают углерод, но и поддерживают биоразнообразие, регулируют водные потоки и служат средой обитания для множества видов.
По мнению ученого, будущие климатические стратегии должны учитывать важность сохранения природных экосистем. Возможно, в будущем появятся технологии удаления углекислого газа из атмосферы, но Ракеш Тивари предостерегает, что чрезмерная зависимость от искусственных решений может нанести непоправимый ущерб планете.
Ранее эксперты назвали причину, по которой папоротники менее эффективно поглощают углекислый газ по сравнению с цветковыми растениями.
