Учёные выяснили, как растения управляют водными ресурсами: травы тратят воду без оглядки, а леса экономят

Биогеографическое и географическое распределение станций ISMN. Автор: Nature Ecology & Evolution (2025). DOI: 10.1038/s41559-025-02810-8

Даже ребёнок знает, что растениям нужна вода. Но как разные виды растений распоряжаются этим ресурсом, оставалось загадкой. Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Университета штата Сан-Диего разработали новый метод анализа данных о влажности почвы, который позволил раскрыть стратегии водопользования у разных типов растительности. Результаты опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.

«Когда растения сталкиваются с нехваткой воды, травянистые экосистемы ведут себя как транжиры, расходуя воду до последней капли. В то же время леса действуют как бережливые стратеги, сокращая потребление заранее, чтобы избежать катастрофы», — объясняет старший автор исследования Келли Кейлор, профессор Школы экологических наук и менеджмента Брена.

Учёные проанализировали глобальные данные о влажности почвы и выяснили, что растения в засушливых регионах и травянистых экосистемах используют воду агрессивно, тогда как лесные растения придерживаются консервативной стратегии. Это различие связано с жизненными циклами: травы, живущие всего один сезон, не видят смысла экономить, а деревья, рассчитанные на десятилетия, вынуждены беречь ресурсы.

Новый взгляд на старую проблему

Раньше модели взаимодействия растений и почвенной влаги были линейными и не учитывали разнообразия стратегий. Соавтор исследования Рёко Араки разработала нелинейную модель, которая отражает, как растения реагируют на дефицит воды в зависимости от условий среды.

«Травянистые экосистемы — это спринтеры, которые выкладываются на полную, пока не упадут. Леса же похожи на марафонцев, которые экономят силы для долгой дистанции», — сравнивает Келли Кейлор.

Исследование также показало, что при увеличении засушливости или конкуренции за воду растения переключаются на более агрессивные стратегии. Например, в пустыне Мохаве растительность резко меняет подход к водопользованию в зависимости от сезона.

Значение для климатических моделей

Понимание этих механизмов критически важно для прогнозирования изменений климата, так как взаимодействие растений и почвенной влаги влияет на глобальные циклы воды и углерода. Учёные планируют продолжить исследования, чтобы уточнить существующие климатические модели.

Подробнее: Bryn E. Morgan et al, Ecological and hydroclimatic determinants of vegetation water-use strategies, Nature Ecology & Evolution (2025). DOI: 10.1038/s41559-025-02810-8