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Biólogo desarrolla nuevo modelo para analizar fotosíntesis in vivo


Un biólogo de la Universidad RUDN ha desarrollado un modelo para el análisis de la fotosíntesis in vivo. Este método calcula el coeficiente de absorción de luz por clorofila en función de su reflectividad.


por la Universidad RUDN


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 Remote Sensing of Environment .

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 lo tanto, el impacto en el clima. Para estudiar la fotosíntesis in vivo, los investigadores usan el coeficiente de absorción de vegetación , un valor que muestra cuán profundamente penetra la radiación incidente en el dosel. Depende de factores bioquímicos, estructurales y externos, por lo que su evaluación es muy difícil. Alexei Solovchenko, empleado de la Universidad RUDN, y sus colegas de Estados Unidos e Israel han encontrado una nueva forma de evaluar este indicador.

Primero, los biólogos calcularon la proporción 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, por lo que al conocer la relación entre ellos, los científicos pueden calcular la absorción y transmisión del dosel a partir de los coeficientes para 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 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 a la final.modelo .

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), midiendo los espectros de la 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 es porque el arroz crece en el agua. Además, las curvas de absorción para plantas con fotosíntesis de tipo C3 (soja y arroz) obtenidas con el modelo diferían de las de las plantas con fotosíntesis de tipo C4 (maíz), debido a las 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.


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