Un biólogo de la Universidad de la RUDN ha desarrollado un modelo para el análisis de la fotosíntesis in vivo. Este método calcula el coeficiente de absorción de la luz por la clorofila en función de su reflectividad. El análisis de la absorción de luz es importante para evaluar la productividad del ecosistema, que afecta el estado de la biosfera y el clima global. El artículo se publica en la revista. Percepción remota del medio ambiente .

Las mediciones de la eficiencia de la fotosíntesis en los sistemas vivos son necesarias porque permiten a los científicos estimar el ciclo del carbono, y por tanto el impacto sobre el clima. Para estudiar la fotosíntesis in vivo, los investigadores utilizan el coeficiente de absorción de la vegetación, un valor que muestra la profundidad con la que la radiación incidente penetra en el dosel. Depende de la bioquímica, factores estructurales y externos, por lo que su evaluación es muy difícil. Alexei Solovchenko, un empleado de la Universidad RUDN, y sus colegas de EE. UU. e Israel han encontrado una nueva forma de evaluar este indicador.

Primero, los biólogos calcularon la relación de los coeficientes de absorción y transmisión para las hojas individuales y el dosel en general. Medir estos coeficientes para el dosel "en suma" es difícil, pero para una sola hoja es simple, así que al conocer la proporción entre ellos, los científicos pueden calcular la absorción y transmisión del dosel a partir de los coeficientes de una sola hoja. Luego, los investigadores de la Universidad RUDN obtuvieron una ecuación que conecta el coeficiente de absorción del dosel con el coeficiente de absorción de los pigmentos, principalmente el de la clorofila, en las hojas. Resultó que el dosel, a diferencia de una sola hoja, puede absorber luz en el rango infrarrojo, y que los coeficientes de absorción de pigmentos para plantas con diferentes densidades de dosel pueden diferir. Por lo tanto, los biólogos tuvieron que hacer los cambios apropiados al modelo final.

Los investigadores probaron este modelo matemático que describe el coeficiente de absorción del dosel en cultivos con diferentes tipos de fotosíntesis:maíz (fotosíntesis C4), soja y arroz (fotosíntesis C3), medir los espectros de radiación solar absorbida y reflejada.

El modelo mostró que en la región espectral azul, el dosel del arroz refleja más que el dosel de otros cultivos. Los científicos creen que se debe a que el arroz crece en el agua. También, las curvas de absorción para plantas con fotosíntesis tipo C3 (soja y arroz) obtenidas con el modelo difieren de las de plantas con fotosíntesis tipo C4 (maíz), debido a diferencias bioquímicas.

Por lo tanto, el modelo creado por los biólogos puede predecir la absorción de luz por diferentes tipos de plantas con diferentes tipos de fotosíntesis, diferentes arquitecturas de dosel y diferente contenido de pigmento en la hoja.