Углеродное поглощение – сложный процесс, зависящий от множества факторов в целой экосистеме, а не только от отдельных растений. Растения, как известно, способны адаптироваться к разнообразным условиям окружающей среды: от борьбы за свет в лесах до выживания в условиях постоянного затопления на прибрежных болотах. В этих сложных природных условиях растения используют различные стратегии роста, что влияет на их способность поглощать углерод.
Солончаки, например, являются домом для Spartina alterniflora, доминирующего вида болотной травы в восточной части Северной Америки. Интересно, что эта трава проявляет пространственный градиент продуктивности: наиболее высокие и продуктивные экземпляры произрастают вблизи приливных каналов, в то время как более короткие и менее производительные формы встречаются во внутренних районах болот.
Исследование, проведенное учеными из Университета Южной Каролины и Университета Кристофера Ньюпорта, опубликованное 11 декабря 2024 года в журнале Ocean-Land-Atmosphere Research, было направлено на изучение факторов, влияющих на поглощение углерода в этих экосистемах. В частности, ученые сосредоточились на сравнении высокой и низкой форм Spartina alterniflora. Команда под руководством профессора Джеймса Т. Морриса (Университет Южной Каролины) и Гэри Дж. Уайтинга (Университет Кристофера Ньюпорта) работала в солончаках восточной части Северной Америки.
Исследователи, контролируя такие факторы, как солнечный свет, температура и видовая принадлежность растений, изолировали влияние высоты над уровнем моря и близости к приливным каналам на продуктивность травы. Для изучения баланса углерода проводились измерения как поглощения CO2 (фотосинтез), так и выделения CO2 (дыхание). Для этого в закрытых камерах проводились измерения фотосинтеза, дыхания, а также определялась биомасса травы. Целью работы было количественное определение обмена газом CO2 между атмосферой и травяным покровом и почвой.
Изучив оба типа травы в течение года, исследователи обнаружили, что высокие и короткие формы Spartina alterniflora демонстрируют схожие параметры фотосинтеза. Но при этом было обнаружено, что короткие формы травы направляют больше энергии на рост корней, в то время как высокие формы в большей степени направляют энергию на рост стеблей и листьев.
Одним из ключевых выводов исследования стало то, что высокие формы травы в течение года поглощают больше атмосферного CO2, чем короткие формы. Кроме того, в ходе исследования был обнаружен значительный объем углерода, который не был учтен в биомассе травы и почве, что является предметом дальнейшего изучения.
Эти результаты указывают на то, что различия в чистом поглощении углерода между различными солончаками могут быть обусловлены изменениями в относительной высоте болот, климате и возрасте болот.
В исследовании подчеркивается, что для полного понимания процессов поглощения углерода необходимо учитывать не только количество углерода, поглощенного травой, но и то, как энергия распределяется между различными частями растения, и где в конечном итоге хранится углерод. Это исследование показало сложность процесса улавливания углерода в болотистых экосистемах и то, насколько важную роль в нем играют детали, такие как высота над уровнем моря, возраст и климат болота.
Проводимые исследования пополняют наше понимание не только механизма углеродного поглощения, но и значимость солончаков в глобальном балансе углерода. Для будущих исследований важным будет определение того, где и как запасается углерод, который не был учтен в исследовании, это может существенно повлиять на наше понимание роли прибрежных болот в смягчении последствий изменения климата.
Изображение носит иллюстративный характер
Солончаки, например, являются домом для Spartina alterniflora, доминирующего вида болотной травы в восточной части Северной Америки. Интересно, что эта трава проявляет пространственный градиент продуктивности: наиболее высокие и продуктивные экземпляры произрастают вблизи приливных каналов, в то время как более короткие и менее производительные формы встречаются во внутренних районах болот.
Исследование, проведенное учеными из Университета Южной Каролины и Университета Кристофера Ньюпорта, опубликованное 11 декабря 2024 года в журнале Ocean-Land-Atmosphere Research, было направлено на изучение факторов, влияющих на поглощение углерода в этих экосистемах. В частности, ученые сосредоточились на сравнении высокой и низкой форм Spartina alterniflora. Команда под руководством профессора Джеймса Т. Морриса (Университет Южной Каролины) и Гэри Дж. Уайтинга (Университет Кристофера Ньюпорта) работала в солончаках восточной части Северной Америки.
Исследователи, контролируя такие факторы, как солнечный свет, температура и видовая принадлежность растений, изолировали влияние высоты над уровнем моря и близости к приливным каналам на продуктивность травы. Для изучения баланса углерода проводились измерения как поглощения CO2 (фотосинтез), так и выделения CO2 (дыхание). Для этого в закрытых камерах проводились измерения фотосинтеза, дыхания, а также определялась биомасса травы. Целью работы было количественное определение обмена газом CO2 между атмосферой и травяным покровом и почвой.
Изучив оба типа травы в течение года, исследователи обнаружили, что высокие и короткие формы Spartina alterniflora демонстрируют схожие параметры фотосинтеза. Но при этом было обнаружено, что короткие формы травы направляют больше энергии на рост корней, в то время как высокие формы в большей степени направляют энергию на рост стеблей и листьев.
Одним из ключевых выводов исследования стало то, что высокие формы травы в течение года поглощают больше атмосферного CO2, чем короткие формы. Кроме того, в ходе исследования был обнаружен значительный объем углерода, который не был учтен в биомассе травы и почве, что является предметом дальнейшего изучения.
Эти результаты указывают на то, что различия в чистом поглощении углерода между различными солончаками могут быть обусловлены изменениями в относительной высоте болот, климате и возрасте болот.
В исследовании подчеркивается, что для полного понимания процессов поглощения углерода необходимо учитывать не только количество углерода, поглощенного травой, но и то, как энергия распределяется между различными частями растения, и где в конечном итоге хранится углерод. Это исследование показало сложность процесса улавливания углерода в болотистых экосистемах и то, насколько важную роль в нем играют детали, такие как высота над уровнем моря, возраст и климат болота.
Проводимые исследования пополняют наше понимание не только механизма углеродного поглощения, но и значимость солончаков в глобальном балансе углерода. Для будущих исследований важным будет определение того, где и как запасается углерод, который не был учтен в исследовании, это может существенно повлиять на наше понимание роли прибрежных болот в смягчении последствий изменения климата.
