Een bioloog van de RUDN University heeft een model ontwikkeld voor de analyse van fotosynthese in vivo. Deze methode berekent de absorptiecoëfficiënt van licht door chlorofyl op basis van zijn reflectiviteit. Analyse van lichtabsorptie is belangrijk voor het beoordelen van de productiviteit van ecosystemen, die de toestand van de biosfeer en het mondiale klimaat beïnvloedt. Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Remote sensing van de omgeving .

Metingen van de efficiëntie van fotosynthese in levende systemen zijn nodig omdat ze wetenschappers in staat stellen de koolstofcyclus in te schatten, en daarmee de impact op het klimaat. Om fotosynthese in vivo te bestuderen, onderzoekers gebruiken de vegetatieabsorptiecoëfficiënt, een waarde die aangeeft hoe diep de invallende straling de overkapping doordringt. Het hangt af van biochemische, structurele en externe factoren, dus de evaluatie ervan is erg moeilijk. Alexei Solovchenko, een medewerker van de RUDN Hogeschool, en zijn collega's uit de VS en Israël hebben een nieuwe manier gevonden om deze indicator te beoordelen.

Eerst, biologen berekenden de verhouding van absorptie- en transmissiecoëfficiënten voor individuele bladeren en bladerdak in het algemeen. Het meten van deze coëfficiënten voor de overkapping "in som" is moeilijk, maar voor een enkel blad is het eenvoudig, dus door de verhouding tussen hen te kennen, wetenschappers kunnen de absorptie en transmissie van het bladerdak berekenen uit de coëfficiënten voor een enkel blad. Toen kwamen de onderzoekers van de RUDN University tot een vergelijking die de absorptiecoëfficiënt van het bladerdak verbindt met de absorptiecoëfficiënt van pigmenten - voornamelijk die van chlorofyl - in bladeren. Het bleek dat de overkapping, in tegenstelling tot een enkel blad, kan licht absorberen in het infraroodbereik, en dat de absorptiecoëfficiënten van pigmenten voor planten met verschillende dichtheden van het bladerdak kunnen verschillen. Daarom, de biologen moesten de nodige wijzigingen aanbrengen in het uiteindelijke model.

De onderzoekers testten dit wiskundige model dat de absorptiecoëfficiënt van het bladerdak beschrijft op gewassen met verschillende soorten fotosynthese:maïs (C4-fotosynthese), sojabonen en rijst (C3-fotosynthese), het meten van de spectra van geabsorbeerde en gereflecteerde zonnestraling.

Het model toonde aan dat in het blauwe spectrale gebied, het bladerdak van rijst weerspiegelt meer dan het bladerdak van andere gewassen. Wetenschappers denken dat het komt omdat rijst in water groeit. Ook, absorptiecurven voor planten met C3-type fotosynthese (sojabonen en rijst) verkregen met het model verschilden van die van planten met C4-type fotosynthese (maïs), vanwege biochemische verschillen.

Dus, het model gemaakt door biologen kan de absorptie van licht voorspellen door verschillende soorten planten met verschillende soorten fotosynthese, verschillende bladerstructuren en verschillend pigmentgehalte in het blad.