Открыт совершенно новый тип древесины, который лучше остальных сохраняет углерод

Исследователи из Кембриджа (Великобритания) и Ягеллонского университета (Польша) изучали микроскопическую структуру древесины самых знаковых деревьев и кустарников в мире, когда обнаружили, что тюльпановые деревья или лириодендроны имеют уникальную структуру.

По словам ученых, ее нельзя отнести ни к твердым, ни к мягким породам. Она отличается более крупными волокнами, которые намного эффективнее улавливают и хранят углерод. Результаты исследования могут лечь в основу новой стратегии по смягчению климатических изменений в мире.

Ученые исследовали 33 вида деревьев, растущих в коллекции Ботанического сада Кембриджа, с помощью криоэлектронного микроскопа — в лаборатории того же ботсада. Это позволило изучить древесину в свежем виде в течение суток и рассмотреть ее структуру до наноразмерных составляющих. В частности, низкотемпературный сканнер смог показать вторичные клеточные стенки и их волокна макрофибриллы толщиной 10-40 нанометров в естественном гидратированном состоянии.

В том числе команда визуализировала образцы двух сохранившихся видов древних Лириодендронов — тюльпанного дерева (Liriodendron tulipifera) и китайского тюльпанного дерева (Liriodendron chinense). Это родственники магнолий, которые распространены соответственно в Северной Америке и в Азии — Китае, Вьетнаме. А также обжились, к примеру, в России — на юге в Сочинских субтропиках и на северо-западе — в Калининградской области. Они могут вырастать до 25-36 метров в высоту и отличаются тем, что делают это очень быстро. Похоже, теперь ученые выяснили, почему они являются столь быстрорастущими.

Исследование показало, что макрофибриллы у обоих лириодендронов гораздо крупнее, чем у любых твердых и мягких пород, так что их нельзя отнести ни к одному из типов древесины.

«Лириодендроны имеют промежуточную структуру макрофибрилл, которая значительно отличается от структуры древесины хвойных или лиственных пород. Они отделились от магнолий около 30-50 миллионов лет назад, что совпало с быстрым сокращением содержания CO2 в атмосфере. Это может объяснить, почему тюльпанные деревья так эффективно накапливают углерод», — поделился доктор Ян Личаковски из Ягеллонского университета.

Как эксперты пояснили в своем отчете, вторичные клеточные стенки, в которых слоями расположены эти длинные волокна макрофибриллы — это основные строительные блоки древесины. От их архитектуры зависит ее плотность и прочность. Также они являются крупнейшими хранилищами углерода в биосфере.

По выводам авторов, когда углерод в атмосфере стал менее доступен, тюльпанные деревья адаптировались, увеличив размер своих макрофибрилл. Это позволило им легче улавливать и копить CO₂, а также быстрее расти. По словам ученых, они превратились в настоящие «древесные аккумуляторы».

И теперь мы тоже можем использовать уникальные способности лириодендронов. Исследователи предполагают, что быстрорастущие тюльпанные деревья можно специально в больших количествах высаживать, создавая плантации для эффективного улавливания углерода. Пока эти деревья чаще встречаются в декоративных садах, но они могут быть более полезны для уменьшения последствий глобального потепления.