В течение года международная команда ученых исследовала арктический цикл дня и ночи и его влияние на экосистемы. Они заметили, что спустя несколько дней после окончания полярной ночи, когда под снежным и ледяным покровом еще темно, водоросли и фитопланктон снова начинают расти. Оказалось, что для фотосинтеза растениям нужно всего около одной стотысячной доли солнечного дневного света. Это означает, что организмы в разных экосистемах могут адаптироваться к существующему количеству света и продолжить рост. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Фотосинтез, в ходе которого энергия солнечного света превращается в энергию химических связей, позволяет растению развиваться и существовать. Ученые уже долгое время исследуют, какое количество света необходимо растениям для фотосинтеза, однако все предыдущие значения всегда были намного выше теоретического минимума.
Международная команда исследователей решила выяснить, какое минимальное количество света нужно для фотосинтеза. Для этого они сосредоточились на арктическом регионе, который при полярной ночи погружается в полную темноту до нескольких месяцев. Команда изучала на 88° северной широты фитопланктон и водоросли — именно они отвечают за большую часть фотосинтеза в Арктике.
Исследователи обнаружили, что всего через несколько дней после окончания месячной полярной ночи в конце марта, когда под снежным и ледяным покровом в Арктике все еще темно, растительная биомасса начала расти снова — значит, запустился процесс фотосинтеза. С помощью светочувствительных датчиков во льду и воде ученые измерили количество доступного света. Оказалось, что для роста водорослям потребовалось около одной стотысячной доли солнечного дневного света. Фотосинтез проходил под слоем заснеженного морского льда, который пропускал лишь 0,04 микромолей фотонов солнечного света.
«Несмотря на то что наши результаты характерны для Северного Ледовитого океана, они показывают, на что способен фотосинтез. Если он так эффективен в сложных условиях Арктики, мы можем предположить, что организмы в других регионах Мирового океана также хорошо адаптировались к количеству света», — рассказала Клара Хоппе, руководитель исследования из Центра полярных и морских исследований имени Гельмгольца, Германия.
По словам ученых, в глубоких районах океана тоже может быть достаточно света для производства полезной энергии и кислорода. Это значит, что соответствующая среда обитания для фотосинтеза в Мировом океане может быть значительно больше и глубже, чем предполагалось ранее.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
