Почвовед РУДН доказал, что глубокие корни растений помогут сдерживать изменения климата
Глобальное изменение климата происходит из-за парниковых газов в атмосфере — в первую очередь, содержащих углерод. Значительная часть углерода поглощается в виде углекислого газа растениями, а после их гибели и разложения оказывается в почве. Часть углерода вновь попадает обратно в атмосферу в виде газов, часть может удерживаться в почве в виде органических остатков. Почвовед РУДН выяснил, как можно увеличить способность почв удерживать углерод на глубине.
«Способность почв накапливать органический углерод может смягчить последствия глобальных климатических изменений, поэтому важно искать пути, которые позволят увеличить накопление органики в почве. В последние годы исследователи концентрировались на увеличении содержания органического углерода в верхнем слое почвы, в то время как возможность его увеличения в нижележащих слоях, особенно глубиной более одного метра, изучена гораздо меньше. Однако биохимические условия этих слоев позволяют предполагать, что органика будет разлагаться медленнее, это позволит удержать углерод на более долгий срок», — доктор биологических наук Яков Кузяков, руководитель Центра математического моделирования и проектирования устойчивых экосистем РУДН.
Один из способов внести углерод в глубокие слои почвы — многолетние растения с мощной корневой системой. Проникая на глубину, корни разрыхляют почву, выделяют в нее углекислый газ, «кормят» живущих на них бактерий-симбионтов и отмирают. Почвоведы изучили три вида многолетних растений — люцерна (Medicago sativa), кернза (Thinopyrum intermedium) и сильфия цельнолистная (Silphium integrifolium), — которые влияют на осаждение органического вещества в глубинных слоях почвы. Растения принадлежат к разным семействам — бобовых, злаковых и астровых — но у всех них корни прорастают на глубину более пяти метров.
Почвоведы посадили растения в прозрачные контейнеры высотой четыре метра. Устройство контейнеров позволяло ученым наблюдать за ростом корневой системы и брать пробы почвы и корней на любой глубине. Чтобы отследить, как органическое вещество перемещается внутри растений и поглощается микроорганизмами, почвоведы применили изотопное мечение. Листья погрузили в жидкость с редким в природе изотопом углерода 13C. Растения впитали его и использовали вместо обычного 12C. Через несколько дней после мечения почвоведы взяли пробы корней и почвы на семи разных уровнях — глубиной от 0 до 3,6 м. По количеству 13C на разных глубинах ученые «проследили» путь углерода в растении и почве.
У всех растений с увеличением глубины «откладывается» все меньшее количество углерода. Люцерна показала лучший результат по накоплению углерода на глубине 3,6 м — 8% от поглощенного углерода против 2,5% и 2,7 % у кернзы и сильфии. Оказалось, что для всех трех видов углерод на глубине содержался преимущественно в составе умерших клеток. Это значит, что, в отличие от поверхностных уровней, где умершие организмы гниют и выделяют углеродсодержащие газы, на глубине углерод стабилизируется — оказывается «зафиксированным».
«Мы показали, что даже относительно небольшие поступления углерода стабилизируются в глубоких слоях почвы. Это иллюстрирует потенциал в использовании культур с глубокими корнями (особенно люцерны) для накопления углерода в глубине почвы», — доктор биологических наук Яков Кузяков, руководитель Центра математического моделирования и проектирования устойчивых экосистем РУДН.
Результаты опубликованы в журнале Soil Biology and Biochemistry.
Личинки мухи черная львинка (Hermetia illucens) — одни из самых эффективных природных переработчиков органики. Они способны конвертировать пищевые и сельскохозяйственные отходы в ценный белок и жир. Но ключевую роль в этом процессе играют не сами личинки, а их микробиом — сообщество микроорганизмов в пищеварительном тракте. Именно этой теме посвящено исследование учёных института экологии. Оно стало победителем конкурса на выполнение НИР/НИОКР молодыми учёными (R.1) в системе грантовой поддержки РУДН в 2026 году.
На базе Института экспериментальной ботаники имени В.Ф. Купревича НАН Беларуси прошёл Международный конгресс молодых учёных по биологии и экологии растений. Мероприятие объединило исследователей из разных стран для обсуждения инновационных методов мониторинга природы, сохранения экосистем и изучения механизмов адаптации растений.
Этим летом в Санкт-Петербурге прошла