Как растения возвращают воду из почвы в атмосферу

Исследование ученых из Шмидского колледжа науки и технологий в Университете Чепмена дает первую всеобъемлющую глобальную оценку количества воды, хранящейся в растениях Земли, и времени, необходимого для того, чтобы она прошла через них. Данные стали недостающим элементом головоломки в понимании глобального круговорота воды и того, как этот цикл изменяется под воздействием землепользования и климата.

Исследование, результаты которого опубликованы 9 января 2025 года в журнале Nature Water, показало, что растительность Земли хранит около 786 кубических километров воды, что составляет всего около 0,002 процента от общего объема пресной воды на планете. Работа также показала, что время, необходимое воде для прохождения через растения и возвращения в атмосферу, является одним из самых быстрых в мировом круговороте воды. Оно составляет от пяти дней на пахотных землях до восемнадцати дней в вечнозеленых хвойных лесах.

Транзит воды через растения происходит особенно быстро на пахотных землях, лугах и саваннах. Результаты подчеркивают динамическую роль растительности в круговороте воды. По сравнению с мировым годовым медианным значением в 8,1 дня для прохождения воды через растения от входа до выхода вода в озерах проходит за семнадцать лет, а вода в ледниках — за 1600 лет.

«Мы уже давно знаем, что большая часть воды, которая возвращается из земли в атмосферу, проходит через растения, но до сих пор мы не знали, сколько времени требуется этой воде для прохождения через растения. Наши результаты показывают, что транзит воды через растения происходит в течение нескольких дней, а не месяцев, лет или столетий, как это происходит в других частях круговорота воды», — отмечает ведущий автор исследования доктор Эндрю Фелтон.

Исследовательская группа отмечает, что, объединив оценки прохождения воды через растения с прохождением воды через атмосферу (около восьми-десяти дней) и временем прохождения воды через почву до ее впитывания растениями (около 60–90 дней), они могут начать оценивать полное количество времени, необходимое капле воды для прохождения через круговорот воды на суше.

«Растения — забытая часть глобального круговорота воды. Во многих случаях растения даже не представлены на диаграммах круговорота воды, что иронично, поскольку мы уже знаем, что они играют эту важную роль в возвращении воды из земли в атмосферу», — подчеркнул Фелтон.

Исследовательская группа также обнаружила, что время прохождения воды через растительность значительно различается в зависимости от типа почвенного покрова, климата и времени года. Время прохождения воды через пахотные земли было значительно и постоянно самым быстрым, при этом вода проходила через растения менее чем за день в пик вегетационного периода.

По словам старшего автора исследования доктора Грегори Голдсмита, это указывает на то, что изменение землепользования может гомогенизировать глобальный водный цикл и способствовать его интенсификации за счет более быстрого возврата воды обратно в атмосферу, где она может превратиться в сильные дожди.

Поддержать развитие блога можно на Boosty по ссылке.