Механизм фракционирования изотопов углерода при фотосинтезе и углекислотная составляющая парникового эффекта
#физиология_растений #ферменты #глобальное_потепление #фотосинтез #ассимиляция_СО2 #изменения_климата #леса #круговорот_углерода #биохимия
Резюме публикатора. Анализ долговременных изменений соотношения тяжёлых и лёгких изотопов углерода в древесине прибайкальских лиственниц показывает временный и преходящий характер усиления фотосинтетической ассимиляции СО2 в ответ на рост его концентрации в атмосфере, созданный глобальным потеплением. Однако с 90-х гг. XX в. этот механизм перестал работать. Начиная с них, климатическая динамика, развивающаяся в связи с потеплением, делает июнь более жарким и намного более сухим месяцем, чем раньше. Это активизирует дыхание много сильней фотосинтеза, что отражается в утяжелении изотопного состава углерода отлагающейся древесины, и снижении продуктивности лесных участков. Показана повсеместность таких изменений в лесах разных районов Северной Евразии (в противоположность тундровым сообществам, в этот период ещё усиливавшим ассимиляцию — что, правда, и там завершилось к концу 2000-х гг.). Иными словами, по ходу развития глобального потепления в ХХ-ХХI вв. компенсаторная роль лесов в регуляции содержания СО2 в атмосфере до 1980-х гг. росла, а с 1990-х гг. резко снизилась.
Резюме авторское. В рамках предложенного ранее осцилляционного механизма фотосинтеза, согласно которому ассимиляция СО2 и фотодыхание представляют два реципрокных сопряженно осциллирующих процесса, контролируемых переключениями рибулозо-бисфосфат карбоксилазы/оксигеназы, дано объяснение связи между глобальным потеплением климата Земли, в значительной мере вызванным повышением концентрации СО2 в атмосфере, и изменением изотопного состава углерода растений.
Это объяснение находит подтверждение в изменении изотопного состава углерода годичных колец деревьев и свидетельствует о том, что до 90-х гг. XX в. обогащение легким изотопом 12С углерода годичных колец деревьев было результатом усиления фотосинтетической ассимиляции СО2. Последующее наблюдаемое резкое обогащение углерода годичных колец изотопом 13С, продолжающееся по настоящее время, свидетельствует о том, что произошла утеря компенсирующей роли фотосинтеза бореальных лесов для климата Земли.
https://www.socialcompas.com/2023/04/18/mehanizm-fraktsionirovaniya-izotopov-ugleroda-pri-fotosinteze-i-uglekislotnaya-sostavlyayushhaya-parnikovogo-effekta/
