Атмосферное электричество регулирует фотосинтез




ФотосинтезРастительный мир Земли — это огромная  фабрика, поставляющая кислород, необходимый для дыхания всему живому на нашей планете.

Кислород выделяется в процессе фотосинтеза, при котором под действием света зеленые растения превращают неорганический углерод, прежде всего углерод углекислого газа воздуха, в органические соединения.

Подсчитано, что продуктивность фотосинтеза измеряется сотнями миллиардов тонн связанного углерода в год. До сих пор нигде, кроме Земли, процессы, подобные фотосинтезу, не обнаружены.

Одна из характерных особенностей нашей планеты — существование постоянного электрического поля в атмосфере Земли. Как правило, на земной поверхности располагаются отрицательные электрические заряды.



Растения имеют потенциал Земли, поэтому между растениями и атмосферой создается электрическое поле. Оно повсеместно и всегда (за редким исключением) направлено вниз, к земной поверхности.

Можно представить себе, что растения развиваются в гигантском конденсаторе, одна обкладка которого — земля — заряжена отрицательно, другая — небо — заряжена положительно. В нормальных условиях, при ясной погоде разность потенциалов между обкладками такого конденсатора оценивается в 300-350 киловольт.

Все явления атмосферного электричества чрезвычайно изменчивы: здесь сильно влияние облаков, осадков, гроз и других метеорологических условий. Даже при спокойной погоде потенциал Земли может измениться в несколько раз по сравнению со средним значением; перед грозой же он меняется в тысячи раз, причем может трансформироваться и направление поля — земля заряжается положительно, а атмосфера — отрицательно.

Возникает вопрос: влияют ли и как изменения электрического поля на процесс фотосинтеза, который возник и развился в условиях, специфичных для нашей планеты?

Ответ на этот вопрос дали опыты, проведенные в кондиционированных камерах фитотрона Института физиологии растений.

Интенсивность фотосинтеза в опыте определялась по количеству поглощенного из воздуха углекислого газа. Во время исследований на растения подавали потенциалы от стабилизированного источника постоянного тока.

В первой серии экспериментов подавали отрицательные потенциалы, как бы увеличивая электрическое поле между обкладками гигантского конденсатора «Земля — атмосфера»: — 500 вольт – 1000 — 1500 — 2000 и, наконец,- 2500 вольт. Результат поразительный: количество поглощенного углекислого газа увеличивается с ростом отрицательного потенциала! Интенсивность фотосинтеза плавно возрастает.

Во второй серии опытов на растения подавали положительный потенциал, заряд Земли как бы уменьшался, экранировался. В ответ на это интенсивность фотосинтеза снижалась тем сильнее, чем выше был положительный заряд на растениях.

Сначала положительные или отрицательные потенциалы выдерживались в течение 7,5 минуты, потом экспозиция была увеличена до часа, и тем не менее характер зависимости не изменился.

Итак, эксперименты схематически воспроизвели естественные электрические процессы, происходящие в земной атмосфере, и позволили обнаружить новый природный фактор: естественная разница потенциалов между растениями и атмосферой оказывает сильное влияние на интенсивность поглощения углекислоты.

Дальнейшее изучение этого явления, бесспорно,  раскроет неизвестные до сих пор механизмы фотосинтеза, а в дальнейшем, возможно, сможет найти применение в практической деятельности человека, на пути управления урожайностью сельскохозяйственных культур.