Новое понимание углеродного цикла: корни растений поглощают углекислый газ
Исследователи Центра декарбонизации АПК и региональной экономики Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х.М. Бербекова совершили фундаментальное открытие, меняющее десятилетия устоявшихся представлений о жизнедеятельности растений. Ученые доказали, что корневая система растений способна напрямую поглощать диоксид углерода (CO₂) из почвы, что вносит кардинальные изменения в понимание глобального углеродного цикла.
Для проведения исследования ученые использовали усовершенствованную экспериментальную установку с герметичными камерами для изолированного содержания надземной и подземной частей растений кукурузы, а также высокоточными датчиками CO₂ для мониторинга газовых потоков в режиме реального времени. Эксперимент продолжался 40 дней с участием 19 растений, что позволило получить уникальные данные о распределении углерода в растениях под влиянием внешних факторов.
Результаты показали, что корни и листья работают в противофазе: ночью, когда листья прекращают фотосинтез и выделяют CO₂, корни начинают активно поглощать углекислый газ из почвы. По мнению ученых, это дополнительный механизм получения углерода, помогающий растениям адаптироваться к изменениям климата.
Дальнейшие эксперименты выявили, что азотные удобрения снижают дневное поглощение CO₂ и усиливают ночное дыхание растений, что говорит о метаболическом компромиссе. Также интенсивность света влияет на энергобаланс растений: при увеличении освещенности растения продолжают «работать» и накапливать энергию даже после выключения света.
Эти открытия меняют представления об углеродном обмене у растений и могут привести к пересмотру сельскохозяйственных практик, включая стратегии внесения удобрений и режимы освещения в теплицах.
Исследование высоко оценено международным научным сообществом. Ученые Шэньянского сельскохозяйственного университета Китая отметили фундаментальный характер открытия, а Американская ассоциация содействия развитию науки подчеркнула его важность для климатических моделей, требующих учета корневого углеродного питания.
Ранее корни считались чистым источником CO₂, теперь они рассматриваются как его поглотители. Это открытие расширяет понимание углеродного цикла в системе «почва — растение — атмосфера» и способствует развитию новых подходов в экологии и сельском хозяйстве.
