Как растения реагируют на рассеянный солнечный свет в разных экосистемах

Автор: Saral Shots/Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Когда солнечный свет сталкивается с облаками или другими атмосферными частицами, он рассеивается и становится диффузным. В отличие от прямого солнечного света, рассеянный свет может проникать глубже в затенённые кроны растений, где листья расположены плотными слоями. Теория «удобрения рассеянным светом» предполагает, что такой свет в подобных условиях может способствовать поглощению углерода, а также влиять на температуру кроны и испарение влаги. Предыдущие исследования показывали, что некоторое количество рассеянного света может усиливать фотосинтез, но после определённого оптимума общее снижение общего излучения начинает его подавлять.

Однако рассеянный свет обычно не измеряется на наземных станциях. Раньше учёные использовали косвенные методы для оценки его влияния на растения, включая компьютерное моделирование и измерение атмосферных параметров, таких как прозрачность воздуха. Поэтому оставались вопросы об оптимальном количестве такого фильтрованного света для растительности.

С 2017 года Национальная экологическая обсерваторная сеть (NEON) собирает данные о рассеянном солнечном свете, испарении влаги и других экологических переменных на 32 участках в континентальной части США, включая леса, луга, кустарники и сельскохозяйственные культуры.

В исследовании, опубликованном в Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, команда под руководством Шварца использовала данные NEON в сочетании со спутниковыми записями эксперимента ECOSTRESS (Ecosystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment on Space Station), чтобы определить, как рассеянный свет связан с испарением влаги и чистым обменом углерода между экосистемами и атмосферой.

Результаты показали, что на участках NEON в период с 2018 по 2022 год испарение влаги уменьшалось с ростом рассеянного излучения, и оптимальной точки обнаружено не было — вопреки предыдущим модельным прогнозам. Исследователи пришли к выводу, что испарение, вероятно, сильнее зависит от доступной влаги, чем от типа света (прямого или рассеянного).

Тем не менее, рассеянный свет усиливал чистый обмен углерода в некоторых локациях, включая леса и зоны с кустарниковой растительностью. В 19 из 32 участков наблюдалась положительная реакция на рассеянный свет, что означает возможность большего поглощения углерода при рассеянном освещении.

Подробнее: E. Schwartz et al, Diffuse Fertilization or Lack Thereof: A Multisite Synthesis of Water and Carbon Fluxes, Journal of Geophysical Research: Biogeosciences (2025). DOI: 10.1029/2025JG008757

Источник: American Geophysical Union