Высокая температура способна нарушать фотосинтез у прибрежных секвой даже тогда, когда растения не испытывают недостатка в углекислом газе. Исследователи обнаружили, что перегрев хвои ограничивает способность деревьев усваивать углерод, причем особенно заметно этот эффект проявляется во время экстремальной жары, сообщает Earth.com.
Прибрежные секвойи относятся к числу самых высоких деревьев планеты. Их леса служат крупными природными хранилищами углерода, поэтому снижение интенсивности фотосинтеза может иметь последствия не только для самих растений, но и для способности этих экосистем накапливать углерод.
Как жара влияет на фотосинтез секвой
Для наблюдений ученые выбрали лес Гарсия-Ривер, расположенный в калифорнийском округе Мендосино. Во время периодов сильной жары в 2022 и 2024 годах воздух здесь прогревался выше +40 °C.
Исследовательская группа под руководством аспирантки Калифорнийского университета в Дейвисе Лили Клайнек изучала реакцию трех молодых секвой на температурные изменения. Всего специалисты выполнили 1527 измерений на отдельных листьях.
Оказалось, что температура растительных тканей обычно превышала показатели окружающего воздуха примерно на 0,5 °C. Однако при неблагоприятных условиях разрыв мог увеличиваться до 10 °C.
Даже сравнительно небольшой перегрев сопровождался заметным ухудшением фотосинтеза. Когда листья становились теплее воздуха на 2 °C, один из показателей эффективности процесса мог снижаться приблизительно вдвое относительно максимального значения. При разнице свыше 5 °C этот показатель приближался к нулю.
Почему углекислый газ не спасает деревья от перегрева
Чтобы подробнее изучить влияние температуры, ученые провели дополнительные лабораторные эксперименты со срезанными ветвями секвой. Результаты показали, что интенсивность фотосинтеза уменьшалась по мере нагревания тканей, особенно после превышения отметки +30 °C.
При этом концентрация углекислого газа внутри листьев не падала, а, напротив, возрастала. Такое наблюдение позволяет предположить, что основной причиной замедления фотосинтеза становятся нарушения внутренних биохимических процессов, вызванные высокой температурой, а не нехватка газа для поглощения углерода.
По словам Лили Клайнек, достаточная обеспеченность влагой не гарантирует секвойям защиты от последствий жары. Даже при наличии воды перегрев способен отрицательно влиять на физиологические процессы, необходимые для нормальной жизнедеятельности деревьев.
