Биолог разработал новую модель для анализа фотосинтеза in vivo

Биолог РУДН разработал модель для анализа фотосинтеза in vivo. Метод рассчитывает коэффициент поглощения света хлорофиллом на основе его отражательной способности. Такой анализ важен для оценки продуктивности экосистем, влияющей на состояние биосферы и глобальный климат. Исследование опубликовано в журнале Remote Sensing of Environment.

Измерения эффективности фотосинтеза в живых системах необходимы для оценки углеродного цикла и его влияния на климат. Для этого используется коэффициент поглощения растительностью, показывающий, насколько глубоко излучение проникает в полог. Его оценка сложна из-за зависимости от биохимических, структурных и внешних факторов. Алексей Соловченко из РУДН с коллегами из США и Израиля нашел новый способ оценки этого показателя.

Ученые вывели уравнение, связывающее коэффициент поглощения полога с коэффициентом поглощения пигментов (в первую очередь хлорофилла) в листьях. Модель учитывает, что полог, в отличие от отдельного листа, может поглощать свет в инфракрасном диапазоне, а коэффициенты поглощения пигментов у растений с разной плотностью полога могут различаться.

Модель протестировали на культурах с разными типами фотосинтеза: кукурузе (C4-фотосинтез), сое и рисе (C3-фотосинтез). Она показала, что в синей части спектра полог риса отражает больше света, что, вероятно, связано с его произрастанием в воде. Кривые поглощения для растений C3-типа также отличались от таковых для растений C4-типа из-за биохимических различий. Таким образом, модель позволяет прогнозировать поглощение света растениями с разным типом фотосинтеза, архитектурой полога и содержанием пигментов.