Исследователи Воронежского государственного лесотехнического университета имени Г.Ф. Морозова запустили уникальный долгосрочный эксперимент, в котором они моделируют атмосферные условия, которые, по прогнозам климатологов, установятся на Земле к середине века. Как рассказал ректор вуза Михаил Драпалюк, в специальном купольном комплексе они создали для саженцев тополей и берёз микроклимат с концентрацией углекислого газа 700 PPM – более чем в полтора раза выше нынешней, – а также регулируют температуру и влажность, чтобы оценить, какие виды сохранят продуктивность и устойчивость к засухам, а какие могут пострадать от грядущих перемен.
На площадке Тепличного комплекса ВГЛТУ вот уже несколько недель работает необычная конструкция – герметичный купол, внутри которого искусственно воссоздана атмосфера, ожидающая планету в период с 2050 по 2060 год, если текущие темпы глобального потепления и роста антропогенных выбросов сохранятся. Главное отличие от внешней среды – концентрация углекислоты, которая в обычных условиях составляет примерно 410 PPM, а здесь автоматически поддерживается на уровне 700 PPM, причём подача газа из баллона и климатические параметры регулируются компьютеризированной системой, обеспечивающей стабильность температуры и влажности в течение суток. Внутри этой камеры будущего высажены двухлетние саженцы тополей, представленных сортом «Ведуга» и гибридом белого тополя с осиной, а также берёзы двух видов – пушистой и повислой, и уже по прошествии чуть более месяца экспериментальные растения показали впечатляющий прирост: побеги вытянулись более чем на полметра, а площадь листовых пластинок увеличилась вдвое по сравнению с контрольными образцами, растущими в открытом грунте в обычной атмосфере.
Контрольные деревья, которые находятся снаружи купола, выглядят более тёмными и насыщенно-зелёными, но при этом их листья заметно мельче, а общая биомасса отстаёт от «тепличных» собратьев, что подтверждает известный эффект удобрения углекислым газом (CO₂-фертилизация), когда повышенное содержание этого газа ускоряет фотосинтез и стимулирует вегетативный рост. Однако учёные не спешат делать поспешные выводы, поскольку помимо визуальных изменений они проводят комплексный анализ физиологических процессов: измеряют интенсивность фотосинтеза, активность ключевых ферментов, участвующих в углеродном метаболизме, таких как рибулезобисфосфаткарбоксилаза, карбангидраза и фосфоенолпируваткарбоксилаза, а также детально изучают анатомическое строение листа, развитие корневой системы и механические свойства древесины, чтобы понять, как изменяется качество волокон и устойчивость к вредителям.
Руководитель эксперимента Пётр Евлаков, кандидат биологических наук и главный научный сотрудник НИИ, пояснил, что ускоренный рост в условиях повышенной CO₂ – это ожидаемый и даже обнадёживающий эффект, но он не гарантирует, что все виды смогут выжить при участившихся засухах, повышении температур и изменении водного режима почв. Главная задача, подчеркнул он, – не просто зафиксировать ускоренный рост, а спрогнозировать, какие породы сохранят продуктивность и устойчивость в новых климатических реалиях, а какие могут потерять конкурентоспособность или стать более уязвимыми для грибковых заболеваний и насекомых-вредителей.
В следующем году исследователи планируют расширить эксперимент, добавив в него сосну обыкновенную и дуб черешчатый – основные лесообразующие породы Центрально-Чернозёмного региона, от которых зависит не только лесное хозяйство, но и климатический баланс огромных территорий.
