Загрязнённые почвы определяют характеристики корней

Корни деревьев выполняют несколько важнейших функций для их роста и выживания: поглощение воды и питательных веществ из почвы, запасание питательных веществ и закрепление растения в субстрате. Кроме того, характеристики корней адаптируются к физическим ограничениям среды: они становятся длиннее и тоньше в сухих почвах для поиска воды и остаются короче в плотных почвах.

Поскольку характеристики корней отражают и реагируют на свойства почвы, их изучение поможет прогнозировать реакцию лесов на глобальные изменения, включая загрязнение почвы. Для поиска основных тенденций в изменении корневых признаков профессор Департамента ботаники, экологии и физиологии растений работал вместе с исследователями из Института природных ресурсов и агробиологии Севильи (Испанский национальный исследовательский совет) и Университета Севильи. Исследование было сосредоточено на изменении 27 характеристик корней (морфологических, химических и изотопных) у семи видов деревьев, высаженных в Зелёном коридоре Гуадиамар в провинции Севилья. Этот район имеет остаточное загрязнение тяжёлыми металлами после аварийного разлива из шахт Асналькольяр 22 года назад.

Условия почвы и загрязнение металлами влияли на характеристики корней. Основная тенденция их изменения подтверждает гипотезу «спектра экономики корней»: деревья в благоприятных условиях развивают более длинные и лёгкие корни для максимизации поглощения ресурсов, а деревья в неблагоприятных условиях — более короткие и плотные корни для экономии ресурсов. В этом смысле загрязнение способствует адаптации корневых признаков: в загрязнённых почвах корни короче.

Исследование также показывает, что в целом существует согласованность между корнями и листьями. Быстрое поглощение воды и питательных веществ корнями согласуется с быстрым захватом и переработкой углерода листьями. Однако была обнаружена значительная разница в обработке микроэлементов (загрязнителей, таких как мышьяк, свинец и кадмий).

Эти токсичные элементы задерживаются в клетках корней и не переносятся в листья, иммобилизуясь в корневой системе. Таким образом, посадка этих средиземноморских видов может обладать большим фитостабилизирующим потенциалом, удаляя тяжёлые металлы из загрязнённой ими почвы.