Все растения нуждаются в углекислом газе, или CO2, чтобы жить. Они извлекают его из воздуха и используют в процессе фотосинтеза, чтобы прокормить себя.
Но что происходит с водными растениями? Как они получают углекислый газ?
Некоторые имеют частичные наземные формы, такие как плавающие листья или рост над водой, что позволяет им использовать углекислый газ из атмосферы. Но для растений, которые живут полностью погруженными в воду, CO2 ограничено, и многие из этих растений разработали механизм, позволяющий использовать другие источники углерода. В данном случае они добывают его из бикарбоната - природного минерала, который образуется в результате выветривания почв и горных пород, а стоки достигают растений.
В статье, опубликованной сегодня в журнале Science, исследователи из Школы естественных наук Университета штата Аризона обнаружили, что пресноводные водные растения не только подвержены влиянию климата, но и формируются под влиянием окружающего ландшафта.
«В этом исследовании мы можем показать, что да, в среде с ограниченным содержанием углекислого газа растения используют стратегии для извлечения углерода из бикарбоната», - сказал Ларс Иверсен, главный исследователь исследования и научный сотрудник Школы наук о жизни. «Мы видим это в местных реках и озерах, но мы также видим это по всему миру. Мы определили закономерности в экорегионах, и существует прямая связь между наличием водосбора бикарбоната и способностью водных растений извлекать углерод из этого бикарбоната."
Исследование, в котором основное внимание уделялось водным растениям, которые живут полностью под водой, также показало, что, когда растения имеют более легкий доступ к углекислому газу, они будут использовать его в качестве источника углерода, даже если бикарбонат доступен.
«Одним из основных моментов этого исследования является то, что водные растения отличаются от других. Мы не можем использовать наши обширные знания о наземных растениях так же, как и о водных растениях», - сказал Иверсен, исследователь в области экологии доцента Бена Блондера. лаборатория «Это действительно важно, потому что в глобальном масштабе по крайней мере одна треть человечества очень тесно связана с пресноводными системами. Таким образом, такие вещи, как дельты, питьевая вода и рыбные угодья, имеют решающее значение для выживания человечества. Если мы хотим понять как эти системы будут сохраняться и изменяться в течение следующих 100 лет, тогда нам действительно нужно знать, как работают некоторые из основных компонентов и структур в пресноводных системах».
Экологические изменения, вызванные деятельностью человека, такие как вырубка лесов, обработка земли и использование удобрений, вызывают значительное увеличение концентрации бикарбонатов во многих пресноводных водоемах по всему миру. Иверсен сказал, что результаты этого исследования помогут исследователям оценить, как меняются функции экосистемы при увеличении концентрации бикарбонатов.