نوشته پسخ بنسون • ۱۹ آوریل ۲۰۲۶
اورشلیم، ۱۹ آوریل ۲۰۲۶ (TPS-IL) — مطالعه جدیدی نشان میدهد که طوفانهای گرد و غبار بیابانی ممکن است فراتر از ایجاد آسمان ابری و سفر در قارهها عمل کنند. دانشمندان روز یکشنبه در یافتههایی که مفروضات دیرینه در مورد نحوه جذب مواد مغذی توسط گیاهان را به چالش میکشد، اعلام کردند که این طوفانها ممکن است مستقیماً از طریق برگها به تغذیه گیاهان بپردازند.
گروهی از پژوهشگران اسرائیلی و اتریشی نشان دادند که گرد و غبار معدنی که سالانه از مناطق خشک بلند میشود – میلیاردها تن از آن – نه تنها پس از نشستن در خاک، اکوسیستمها را غنی میکند. در عوض، بخشی از آن مستقیماً توسط شاخ و برگ گیاهان جذب میشود، جایی که میتواند جذب شده و به عنوان منبع مواد مغذی مورد استفاده قرار گیرد.
معروف است که طوفانهای گرد و غبار مواد معدنی ضروری مانند فسفر، آهن و منگنز را در هزاران کیلومتر حمل میکنند. این ذرات بر فرآیندهای جوی و الگوهای آب و هوایی تأثیر میگذارند و به طور سنتی درک شده است که با نشستن در خاکها و بازسازی تدریجی ذخایر مواد مغذی، به طور غیرمستقیم اکوسیستمها را بارور میکنند. اما یافتههای جدید منتشر شده در مجله علمی معتبر New Phytologist نشان میدهد که خود برگها نقش فعالتری در این چرخه جهانی مواد مغذی ایفا میکنند.
این مطالعه توسط دکتر اونر گروس و دکتر آنتون لوکشن از دپارتمان علوم محیطی، ژئوانفورماتیک و برنامهریزی شهری دانشگاه بن گوریون نگب هدایت شد. آنها با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه آریل، دانشگاه بار-ایلان، دانشگاه تلآویو و موسسه بینالمللی تحلیل سیستمهای کاربردی در اتریش کار کردند.
این کشف از یک آزمایش میدانی کنترل شده که بین فوریه و آوریل ۲۰۲۵ در یک ایستگاه تحقیقاتی زیستمحیطی در کوههای یهودیه، در اوج فصل گرد و غبار منطقه انجام شد، حاصل شد. تحت نظارت پروفسور مارکلو استرنبرگ، پژوهشگران سیستمی از محفظههای محافظ در اطراف گیاهان آزمایشی طراحی کردند تا اطمینان حاصل شود که همه گروهها شرایط محیطی یکسانی را تجربه میکنند و در عین حال اثرات قرار گرفتن در معرض گرد و غبار را جدا میکنند.
درون هر محفظه، گیاهان در سازههای استوانهای که با پلاستیک کشاورزی شفاف پوشانده شده بودند، کاشته شدند که نور خورشید را وارد میکرد در حالی که آنها را از باد، باران و مزاحمت حیوانات محافظت میکرد. بخش پایینی برای حفظ جریان هوا باز باقی ماند.
سه گونه رایج گیاهی مدیترانهای مورد آزمایش قرار گرفتند: مریم گلی، مریم گلی کوهی و بومادران. در مجموع ۴۸ گیاه به گروههایی تقسیم شدند. به برخی از آنها گرد و غبار مستقیماً روی برگهایشان اعمال شد، برخی دیگر گرد و غبار را روی خاک نزدیک ریشههایشان دریافت کردند و یک گروه کنترل بدون درمان باقی ماند. این طراحی به پژوهشگران اجازه داد تا جذب از طریق شاخ و برگ را از جذب سنتی مبتنی بر ریشه جدا کنند.
برگها به عنوان دروازههای مواد مغذی
نتایج به یک مکانیسم چشمگیر اشاره داشت: برگها به عنوان جمعکنندههای بسیار کارآمد گرد و غبار عمل میکردند. بخش زیادی از مواد معلق در هوا بلافاصله به زمین نمیرسید، بلکه به شاخ و برگ میچسبید، جایی که در تماس طولانی با سطح گیاه باقی میماند. این پژوهشگران دریافتند که این قرار گرفتن طولانی مدت، مواد مغذی را حل کرده و برای جذب در دسترس قرار میدهد.
سطوح برگ همچنین یک ریزمحیط شیمیایی متمایز ایجاد کرد که تجزیه مواد معدنی که در غیر این صورت به سختی محلول بودند را تقویت کرد. در برخی موارد، مواد مغذی از طریق شاخ و برگ راحتتر از طریق مسیرهای خاکی در دسترس بودند.
لوکشن گفت که این یافتهها ما را مجبور میکند تا در مورد نحوه درک تغذیه گیاهی بازنگری کنیم.
وی توضیح داد: «یک مسیر مستقیم مواد مغذی از طریق برگها، تفکر کلاسیک متمرکز بر ریشه و خاک را واژگون میکند. ما فرض میکنیم که مسیر شاخ و برگ ممکن است با افزایش انتشار گرد و غبار در منطقه ما تحت تغییرات آب و هوایی آینده، و با توجه به تخریب زمین و بیابانزایی، اهمیت فزایندهای پیدا کند.»
گروس بر پیامدهای زیستمحیطی گستردهتر تأکید کرد. وی گفت: «رسوب مواد مغذی از طوفانهای گرد و غبار احتمالاً تغذیه گیاهی، چرخه مواد مغذی زمینی و ساختار اکوسیستم را در گذشته شکل داده است و انتظار میرود نقش آن در آینده حتی مهمتر شود.»
پژوهشگران استدلال میکنند که جذب گرد و غبار از طریق شاخ و برگ ممکن است توضیح دهد که چگونه پوشش گیاهی در مناظر فقیر از مواد مغذی و تحت تأثیر گرد و غبار زنده میماند.
این مطالعه پیامدهای عملی متعددی برای کشاورزی، به ویژه در مناطق خشک دارد.
اگر گیاهان بتوانند مواد مغذی را مستقیماً از طریق برگهای خود از گرد و غبار معلق در هوا جذب کنند، کشاورزان ممکن است بتوانند استراتژیهای کوددهی را با تمرکز بیشتر بر تغذیه شاخ و برگ، از جمله اسپریهایی که برای تقلید یا تقویت محتوای طبیعی مواد مغذی گرد و غبار طراحی شدهاند، بازنگری کنند. این امر همچنین ممکن است بر انتخاب محصول تأثیر بگذارد و گونههایی با ساختارهای برگی که در جذب ذرات معلق در هوا کارآمدتر هستند را ترجیح دهد.
مکانیسم جذب و پردازش ذرات ریز توسط برگها میتواند الهامبخش کاربردهای زیستتقلیدی باشد، از سیستمهای فیلتراسیون بهبود یافته گرفته تا فناوریهای کارآمدتر تحویل مواد مغذی.
در مقیاس وسیعتر، این یافتهها همچنین میتوانند تلاشهای احیای زمین و مدیریت زیستمحیطی را بازسازی کنند. در مناظر تخریب شده، جذب مواد مغذی از طریق شاخ و برگ ممکن است موفقیت استقرار در مراحل اولیه پروژههای جنگلکاری مجدد یا توانبخشی را بهبود بخشد.
موضوعات مرتبط
