Растения и деревья пускают корни в землю, чтобы получать питательные вещества и воду из почвы. Однако считалось, что с глубиной корни ослабевают. Но новое исследование, проведённое группой учёных из разных институтов, показало, что многие растения развивают второй, более глубокий слой корней — часто на глубине более метра под землёй — для доступа к дополнительным питательным веществам.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications
В статье, [опубликованной в журнале Nature Communications](https://www.nature.com/articles/s41467-025-60055-2), выявлены ранее не распознанные закономерности распределения корней, что меняет наше представление о том, как экосистемы реагируют на изменение условий окружающей среды.
Растения могут транспортировать и хранить фиксированный углерод глубже, чем считалось ранее
Что ещё более важно, исследование предполагает, что растения могут транспортировать и хранить фиксированный углерод глубже, чем считалось ранее — обнадеживающая новость в то время, когда уровень CO₂ достиг максимума за 800 000 лет, согласно отчёту Всемирной метеорологической организации [«State of the Global Climate Report»](https://wmo.int/sites/default/files/2025-03/WMO-1368-2024_en.pdf), опубликованному в марте 2025 года.
Минчжэнь Лу, доцент кафедры экологических исследований Нью-Йоркского университета и ведущий автор статьи, говорит: «Понимание того, где растения пускают корни, имеет жизненно важное значение, поскольку более глубокие корни могут означать более безопасное и долгосрочное хранение углерода. Более жёсткие условия на глубине могут препятствовать микроорганизмам, питающимся детритом, высвобождать углерод обратно в атмосферу».
Данные из Национальной экологической обсерваторной сети (NEON)
Исследовательская группа использовала данные Национальной экологической обсерваторной сети (NEON) для изучения глубины проникновения корней. База данных NEON включает образцы, собранные из почвы на глубине 2 метра ниже поверхности, что намного глубже, чем один метр в традиционных экологических исследованиях.
Эта беспрецедентная глубина позволила исследователям обнаружить дополнительные закономерности распределения корней в различных климатических зонах и типах экосистем — от тундры на Аляске до тропических лесов Пуэрто-Рико.
Цели исследования
Работа учёных была сосредоточена на трёх вопросах — все с целью лучшего понимания стратегий растений по добыче ресурсов и их устойчивости в ответ на [изменение окружающей среды](https://phys.org/tags/environmental+change/):
1. Как растения распределяют свои корни в зависимости от глубины и доступности питательных веществ?
2. Как эти закономерности влияют на динамику потока питательных веществ и круговорот воды?
3. Как они влияют на долгосрочную способность почв хранить углерод?
Результаты исследования
Исследователи обнаружили, что почти в 20% изученных экосистем корни достигают пика дважды по глубине — явление, называемое «бимодальностью». В этих случаях растения развивали второй, более глубокий слой корней, часто на глубине более метра под землёй и соответствующий слоям почвы, богатым питательными веществами. Это говорит о том, что растения росли — ранее неизвестными способами — чтобы использовать дополнительные питательные вещества.
«Нынешнее понимание корней буквально слишком поверхностно. Над землёй у нас есть орлиное зрение — благодаря спутникам и дистанционному зондированию. Но под землёй у нас есть зрение крота», — отмечает Лу, бывший научный сотрудник Omidyar, который проводил часть этого исследования в Институте Санта-Фе и в качестве докторанта в Стэнфордском университете.
«Наше ограниченное зрение под землёй означает, что мы не можем оценить полную способность растений хранить углерод глубоко в почве», — добавляет он.
«Глубокие корни растений могут привести к увеличению хранения почвенного углерода в одних условиях или к потерям в других из-за стимуляции почвенных микроорганизмов», — предполагает соавтор исследования Авни Мальхотра, ведущий автор [сопутствующего исследования](https://doi.org/10.1101/2025.04.07.647629), в котором изучалась связь между распределением корней и запасами почвенного углерода.
«Это открытие открывает новое направление исследований о том, как бимодальные закономерности распределения корней влияют на динамику потока питательных веществ, круговорот воды и долгосрочную способность почв хранить углерод», — заключает Лу.
«Учёным и политикам необходимо заглянуть глубже под поверхность Земли, поскольку эти незамеченные ранее глубокие слои почвы могут содержать ключевые ответы для понимания и управления экосистемами в условиях быстро меняющегося климата», — подчёркивает он.
«Хорошая новость заключается в том, что растения, возможно, уже активно смягчают последствия изменения климата более активно, чем мы предполагали — нам просто нужно копать глубже, чтобы полностью понять их потенциал».
В исследовании также приняли участие учёные из Бостонского колледжа, Колумбийского университета, Дартмутского колледжа, Арборетума Мортона, Национальной экологической обсерваторной сети — Battelle, Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории и Стэнфордского университета.
Предоставлено [Нью-Йоркским университетом](https://phys.org/partners/new-york-university/)