Экологи провели уникальное исследование транспирации растительности на основе глобальной сети из 251 площадки

Эколог из РУДН вместе с коллегами из 14 стран сравнили три метода оценки транспирации экосистем в ходе исследования. В первой в мире работе с таким всеобъемлющим набором данных команда использовала данные о потоке водяного пара между сушей и атмосферой, собранные на 251 локации по всей планете — от Австралии до Гренландии. Результаты исследования помогают понять роль растений в глобальном круговороте воды и углерода в условиях текущего глобального потепления. Итоги работы опубликованы в декабрьском номере журнала Global Change Biology за 2020 год.

Международная группа ученых под руководством доктора Джейкоба Нельсона из Института биогеохимии Макса Планка (Германия), включая эколога из РУДН, сравнила три метода оценки транспирации экосистем на основе микрометеорологических данных из FLUXNET — глобальной сети станций.

Команда использовала данные с 251 площадки FLUXNET. Эти станции, среди множества физических и химических параметров окружающей среды, обеспечивают непрерывные измерения потоков водяного пара и диоксида углерода между изучаемыми экосистемами и атмосферой. Для этого применяется метод вихревой ковариации, основанный на трехмерном высокочастотном мониторинге турбулентных потоков газовых примесей. Ученые выбрали три методологических подхода для определения транспирации из данных вихревой ковариации и использовали независимые измерения сокодвижения в деревьях с шести тестовых площадок для сравнения оценок транспирации.

«Все три метода основаны на соотношении между эвапотранспирацией и потоками углерода, поглощаемого в процессе фотосинтеза из атмосферы, то есть на эффективности использования воды, и различаются исходными допущениями и параметризацией. В дневном масштабе оценки транспирации, полученные тремя методами, были высоко скоррелированы — от 89 до 94%. Однако соотношение транспирации к эвапотранспирации различалось между моделями в диапазоне от 45% до 77%», — сообщил доктор Лука Белелли Маркезини, исследователь из Аграрно-технологического института РУДН (Россия) и фонда Эдмунда Маха (Италия).

Проанализировав результаты в поиске движущих факторов, команда пришла к выводу, что географическая вариация соотношения транспирации к эвапотранспирации (T/ET) в основном контролируется характеристиками растительности и почвы, а не климатическими переменными, такими как температура и осадки.

«Комбинация этих двух гипотез, вероятно, объясняет относительную стабильность соотношения T/ET в различных экосистемах. Это исследование представляет собой первую обширную оценку транспирации экосистем, основанную на данных in situ, и позволяет пролить новый свет на роль водопользования растений в контексте глобального круговорота воды и углерода», — добавил доктор Лука Белелли Маркезини.