Um biólogo da Universidade RUDN desenvolveu um modelo para a análise da fotossíntese in vivo. Este método calcula o coeficiente de absorção da luz pela clorofila com base em sua refletividade. A análise da absorção de luz é importante para avaliar a produtividade do ecossistema, que afeta o estado da biosfera e o clima global. O artigo está publicado na revista Sensoriamento Remoto do Meio Ambiente .

As medições da eficiência da fotossíntese em sistemas vivos são necessárias porque permitem aos cientistas estimar o ciclo do carbono, e, portanto, o impacto no clima. Para estudar a fotossíntese in vivo, pesquisadores usam o coeficiente de absorção da vegetação, um valor que mostra a profundidade da penetração da radiação incidente no dossel. Depende da bioquímica, fatores estruturais e externos, então sua avaliação é muito difícil. Alexei Solovchenko, um funcionário da RUDN University, e seus colegas dos EUA e de Israel encontraram uma nova maneira de avaliar esse indicador.

Primeiro, os biólogos calcularam a razão dos coeficientes de absorção e transmissão para folhas individuais e dossel em geral. Medir esses coeficientes para o dossel "em soma" é difícil, mas para uma única folha é simples, então, sabendo a proporção entre eles, os cientistas podem calcular a absorção e transmissão do dossel a partir dos coeficientes de uma única folha. Em seguida, os pesquisadores da Universidade RUDN obtiveram uma equação que conecta o coeficiente de absorção do dossel ao coeficiente de absorção de pigmentos - principalmente o da clorofila - nas folhas. Descobriu-se que o dossel, ao contrário de uma única folha, pode absorver luz na faixa do infravermelho, e que os coeficientes de absorção de pigmentos para plantas com diferentes densidades de dossel podem ser diferentes. Portanto, os biólogos tiveram que fazer mudanças apropriadas no modelo final.

Os pesquisadores testaram este modelo matemático que descreve o coeficiente de absorção do dossel em plantações com diferentes tipos de fotossíntese - milho (fotossíntese C4), soja e arroz (fotossíntese C3), medir os espectros de radiação solar absorvida e refletida.

O modelo mostrou que na região espectral azul, o dossel do arroz reflete mais do que o das outras culturas. Os cientistas acreditam que é porque o arroz cresce na água. Também, as curvas de absorção para plantas com fotossíntese do tipo C3 (soja e arroz) obtidas com o modelo diferiram daquelas de plantas com fotossíntese do tipo C4 (milho), devido a diferenças bioquímicas.

Assim, o modelo criado por biólogos pode prever a absorção de luz por diferentes tipos de plantas com diferentes tipos de fotossíntese, diferentes arquiteturas de copa e diferentes conteúdos de pigmento na folha.