Устьица листьев объясняют давнюю загадку неравномерного роста деревьев в мире с повышенным содержанием углерода

Исследователи под руководством Университета Дьюка и Университета Уханя, статья которых опубликована 1 декабря в журнале Nature Climate Change, представили модель, объясняющую, почему рост деревьев в условиях повышения уровня CO₂ в атмосфере сильно варьируется. Модель описывает компромисс между поглощением большего количества углекислого газа для роста и потерей воды через испарение, рассматривая эту тонкую регуляцию через "инженерную" призму работы устьиц — пор на листьях деревьев.

Это открытие важно, поскольку опровергает распространенное предположение, что рост уровня CO₂ автоматически ведет к пропорциональному усилению роста деревьев и связыванию углерода. Бенчмарк-эксперименты в Университете Дьюка и ETH Zurich, длившиеся 16 лет, уже показали, что деревья поглощают значительно меньше углерода, чем предполагалось ранее. Новая модель объясняет эти результаты: в более теплой и сухой среде вода испаряется через устьица быстрее, и чтобы сохранить внутренний водный баланс, деревья уменьшают размер устьиц, что, в свою очередь, ограничивает поглощение CO₂.

«Устьица — это как клапаны, которые контролируют, сколько воды втягивается в листья и высвобождается в воздух», — пояснил Габриэль Катул, ведущий автор исследования. Модель, основанная на данных о деятельности устьиц, успешно объяснила большую вариабельность в росте тропических деревьев за последние полвека, когда одни исследования фиксировали увеличение роста, другие — отсутствие изменений, а третьи — даже снижение.