Корни помогают растениям бороться с изменением климата

30 июня | Международная

Учёные обнаружили, что многие растения отращивают вторую сеть корней на глубине более 1 метра под землёй, извлекая скрытые питательные вещества и потенциально удерживая углерод там, где микробы не могут его легко высвободить.

Используя глубинные образцы от тундры до тропических лесов, они обнаружили, что почти пятая часть экосистем демонстрирует эту «бимодальную» структуру корней. Растения и деревья пускают свои корни в землю, чтобы впитывать воду и питательные вещества из почвы. До сих пор учёные полагали, что эти корни сужаются с глубиной. Но удивительное новое исследование показало, что многие растения отращивают второй, гораздо более глубокий слой корней, часто уходящий более чем на 1 метр под землю, чтобы использовать скрытые ресурсы.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, раскрывает ранее неизвестную структуру корней, которая может изменить наше понимание экосистем. Что ещё более интересно, полученные данные свидетельствуют о том, что растения могут накапливать углерод гораздо глубже в почве, чем мы предполагали. Это обнадёживающее открытие, особенно учитывая, что уровень углекислого газа в мире достиг 800 000-летнего максимума, согласно опубликованному в марте «Докладу о состоянии глобального климата» Всемирной метеорологической организации.

Исследовательская группа использовала данные Национальной сети экологических обсерваторий (NEON) для изучения глубины укоренения. База данных NEON включает образцы, взятые из почвы на глубине более 2 метров от поверхности, что намного глубже, чем глубина примерно в 1/3 метра для традиционных экологических исследований. Эта беспрецедентная глубина позволила исследователям обнаружить дополнительные структуры корней, охватывающие различные климатические зоны и типы экосистем — от тундры на Аляске до тропических лесов Пуэрто-Рико.

Работа учёных была сосредоточена на трёх вопросах, и все они были направлены на то, чтобы лучше понять стратегии растений по приобретению ресурсов и их устойчивость в ответ на изменения окружающей среды: как меняется количество корней с глубиной, каковы факторы, влияющие на распределение корней по глубине, и используются ли питательные вещества в более глубоких почвах в равной степени, в недостаточной или избыточной степени мелкими корнями по сравнению с поверхностными?

Исследователи обнаружили, что почти в 20% изученных экосистем корни достигали двойной глубины — явление, называемое «бимодальностью». В этих случаях растения развивали второй, более глубокий слой корней, часто глубже, чем на 1 метр под землёй, который совпадал с богатыми питательными веществами слоями почвы. Глубокие корни растений могут привести к увеличению накопления углерода в почве в одних условиях или к потерям в других из-за стимуляции почвенных микробов. Это исследование открывает новые возможности для изучения того, как бимодальные схемы укоренения влияют на динамику потока питательных веществ, круговорот воды и долгосрочную способность почв накапливать углерод.

— Источник цитирования