Новости
Научный сотрудник Института биологии Карельского научного центра РАН Виктор Миронов
28 июля 2022
Карельский биолог Виктор Миронов впервые исследовал суточное влияние солнечной активности на рост растений. Ранее этот феномен чаще всего изучался в годичном масштабе. Новый детальный подход и собственные измерения прироста более 160 тысяч побегов мха позволили ученому обнаружить неизвестные до этого эффекты солнечной активности.
В июне в авторитетном международном журнале Physiologia Plantarum вышла статья научного сотрудника лаборатории болотных экосистем Института биологии КарНЦ РАН Виктора Миронова, в которой рассматривается связь скорости роста мха Sphagnum riparium с солнечной активностью. В ней ученый сопоставляет сведения Королевской обсерватории Бельгии по суточному числу солнечных пятен с данными собственных замеров роста мха. Он проводит измерения на болоте в пригороде Петрозаводска с 2015 года. Взятие проб проводится через день с апреля по октябрь. Сейчас в базе данных ученого – более 185 тысяч значений прироста побегов.

Как рассказал Виктор Миронов, одним из наиболее известных проявлений солнечной активности являются солнечные пятна. Так называют «темные» и «холодные» участки поверхности Солнца, где сильнейшие магнитные поля блокируют конвекцию раскаленной плазмы. Солнечные пятна обычно окружены факелами – обширными яркими областями, излучающими высокие уровни радиации. Поэтому увеличение числа солнечных пятен совпадает с повышением солнечной радиации. Наибольшее увеличение происходит в коротковолновой части спектра, в том числе и на проходящем сквозь озоновый слой ультрафиолете В (UV-B). Растения улавливают его с помощью особого фоторецептора UVR8. Повышение уровней UV-B служит сигналом для замедления, а понижение – для ускорения роста побегов.

– Наши данные показали, что солнечные пятна слабо, но значимо замедляют рост сфагнума в суточном масштабе. При этом обнаружилось, что наиболее сильный эффект оказывают экстремальные всплески числа солнечных пятен. Это согласуется с гипотезой, что первичный механизм действия числа солнечных пятен связан с колебаниями UV-B, – рассказал Виктор Миронов.

В то же время, по его словам, существует парадокс: в годичном масштабе солнечная активность может действовать ровно наоборот – увеличивать годичный прирост растений.

– Дело в том, что высокие уровни солнечной активности в длительной перспективе слегка нагревают атмосферу. Поскольку температура – один из ключевых факторов для растений, в некоторых случаях ее ускоряющее влияние на рост может перевешивать замедляющее влияние UV-B. Таким образом, снижение или повышение годичного прироста растений является результатом баланса между противоположными биологическими эффектами UV-B и температуры на конкретном участке, – пояснил ученый.

Побеги Sphagnum riparium с загибами

Согласно исследованию, замедляющий эффект солнечных пятен серьезно отличается в разные стадии 11-летнего солнечного цикла. Так, в годы с высокой солнечной активностью Виктор Миронов наблюдал наиболее сильную связь роста сфагнума с числом солнечных пятен. По мере снижения солнечной активности она постепенно ослабевала, а при слишком низкой активности – исчезала. Эта закономерность может оказаться важной для понимания участия озонового слоя Земли в блокировании колебаний солнечной активности.

– Полученные факты в совокупности являются косвенным индикатором защитных свойств озонового слоя по отношению к колебаниям UV-B, создаваемым солнечной активностью. Они показывают, что при экстремальной солнечной активности, а также на пике 11-летнего солнечного цикла озоновый слой не полностью блокирует всплески излучения Солнца. Это ведет к тому, что при высокой солнечной активности мы получаем более высокие дозы опасного излучения. Это согласуется с недавними выводами зарубежных коллег о снижении продолжительности жизни у людей, родившихся в годы с высокой солнечной активностью и повышении заболеваемостью раком кожи в эти годы, – отметил автор исследования.

В предыдущей работе биолог с помощью данных по облачности показал, что лунный цикл действует на растения за счет вариаций отражаемого луной света. Ранее ученый разработал и запатентовал методику использования растений для выявления наиболее коротких длин волн солнечного UV-B, излучение которых трудно регистрируется физическими приборами.

Как происходит измерение роста мха Sphagnum riparium – в новом видео на YouTube-канале КарНЦ РАН.

Смотрите также:

Павел Рязанцев, геофизик, старший научный сотрудник лаборатории экологического мониторинга и моделирования ОКНИ КарНЦ РАН
2 августа 2022
Карельские ученые работают над новой методикой исследования почв при помощи георадиолокационного зондирования. Пока основным способом изучения в этой области остается ручная раскопка почвенных разрезов, что весьма трудоемко. Использование георадара позволит анализировать большие по площади территории за относительно короткое время. Это поможет быстрее и эффективнее проводить почвенное картирование, фиксировать вариабельность почвенного покрова, выявлять уязвимые или загрязненные участки почв. Практическая реализация может найти применение в точном земледелии и экологическом мониторинге.
Государственный доклад о состоянии окружающей среды в Республике Карелия публикуется ежегодно
26 июля 2022
Опубликован Государственный доклад о состоянии окружающей среды в Республике Карелия в 2021 году. Он содержит материалы, касающиеся климатических особенностей, состояния атмосферного воздуха, земельных, водных, лесных и биологических ресурсов, а также отражает экономическую и социально-демографическую ситуацию в регионе.
Фото: С.М. Прокудин-Горский. Австро-венгерские и германские пленные на строительстве Мурманской железной дороги. Олонецкая губерния, 1916 г. Источник: Библиотека конгресса (США)
21 июля 2022
Беломорско-Балтийский канал мог быть построен на 18 лет раньше силами военнопленных Первой мировой войны. Турецкие подданные участвовали в создании завода по производству азотной кислоты в Кондопоге. Эти и другие факты о пребывании военнопленных в Карелии в 1915–1918 годах нашли свое отражение в исследовании научного сотрудника Института языка, литературы и истории КарНЦ РАН Александра Кривоноженко.
Сотрудники Института леса КарНЦ РАН
19 июля 2022
Специалисты Института леса КарНЦ РАН изучают, как подрост ели адаптируется к резкой смене условий освещения в условиях открытой вырубки после проведения рубок ухода. Для этого ученые заложили большой двухлетний эксперимент, выделив в лесу 12 площадок для наблюдения за деревьями в разных условиях. Комплексное исследование позволит решить задачи как фундаментальной науки – в плане понимания адаптационных механизмов дерева, так и прикладной: его результаты могут стать основой для проведения лесоводственных мероприятий, направленных на формирование высокопродуктивных хвойных древостоев.
Популяризирует науку сотрудник лаборатории экологии рыб и водных беспозвоночных ИБ КарНЦ РАН Евгений Савосин
18 июля 2022
Сотрудники Института биологии КарНЦ РАН приняли участие в работе «Кижского ихтиоцентра» – экоплощадки, организованной в рамках Большого рыбного фестиваля на Кижах 9–10 июля, посвященного традициям рыболовства. Ученые провели для гостей практические и теоретические занятия в форме полевого практикума по ихтиологии и гидробиологии.