Un biologo dell'Università RUDN ha sviluppato un modello per l'analisi della fotosintesi in vivo. Questo metodo calcola il coefficiente di assorbimento della luce da parte della clorofilla in base alla sua riflettività. L'analisi dell'assorbimento della luce è importante per valutare la produttività dell'ecosistema, che influenza lo stato della biosfera e il clima globale. L'articolo è pubblicato sulla rivista Telerilevamento dell'ambiente .

Le misurazioni dell'efficienza della fotosintesi nei sistemi viventi sono necessarie perché consentono agli scienziati di stimare il ciclo del carbonio, e quindi l'impatto sul clima. Per studiare la fotosintesi in vivo, i ricercatori utilizzano il coefficiente di assorbimento della vegetazione, un valore che mostra quanto profondamente la radiazione incidente penetra nella calotta. Dipende dalla biochimica, fattori strutturali ed esterni, quindi la sua valutazione è molto difficile. Alexei Solovchenko, un dipendente dell'Università RUDN, e i suoi colleghi degli Stati Uniti e di Israele hanno trovato un nuovo modo per valutare questo indicatore.

Primo, i biologi hanno calcolato il rapporto tra i coefficienti di assorbimento e di trasmissione per le singole foglie e la chioma in generale. Misurare questi coefficienti per la chioma "in somma" è difficile, ma per una sola foglia è semplice, quindi conoscendo il rapporto tra loro, gli scienziati possono calcolare l'assorbimento e la trasmissione della chioma dai coefficienti per una singola foglia. Quindi i ricercatori della RUDN University hanno ottenuto un'equazione che collega il coefficiente di assorbimento della chioma al coefficiente di assorbimento dei pigmenti, principalmente quello della clorofilla, nelle foglie. Si è scoperto che il baldacchino, a differenza di una singola foglia, può assorbire la luce nel raggio dell'infrarosso, e che i coefficienti di assorbimento dei pigmenti per piante con diverse densità di chioma possono differire. Perciò, i biologi hanno dovuto apportare le modifiche appropriate al modello finale.

I ricercatori hanno testato questo modello matematico che descrive il coefficiente di assorbimento della chioma su colture con diversi tipi di fotosintesi:mais (fotosintesi C4), soia e riso (fotosintesi C3), misurare gli spettri della radiazione solare assorbita e riflessa.

Il modello ha mostrato che nella regione spettrale blu, la chioma del riso riflette più della chioma di altre colture. Gli scienziati credono che sia perché il riso cresce nell'acqua. Anche, curve di assorbimento per piante con fotosintesi di tipo C3 (soia e riso) ottenute con il modello differivano da quelle delle piante con fotosintesi di tipo C4 (mais), a causa di differenze biochimiche.

Così, il modello creato dai biologi può prevedere l'assorbimento della luce da parte di diversi tipi di piante con diversi tipi di fotosintesi, diverse architetture della chioma e diverso contenuto di pigmento nella foglia.