От самых высоких деревьев, достигающих в воздухе более ста футов(30м), до самых маленьких наземных растений - весь биом залит солнечным светом. Солнечный свет является основным источником энергии для всех сельскохозяйственных систем, а сельскохозяйственные культуры - всего лишь сосуды накопленного солнечного света.
Фермеры и владельцы ранчо на самом деле занимаются сбором солнечной энергии. Некоторые выращивают растения, которые используют солнце для производства углеводов, белков и масел. Другие скармливают животным накопленную в растениях солнечную энергию, часть которой используется в метаболизме животных, а часть превращается в продукты животного происхождения, потребляемые людьми. Поскольку фермеры и владельцы ранчо занимаются улавливанием солнечной энергии, не имеет ли смысла использовать системы с максимально большой площадью поверхности, чтобы улавливать как можно больше солнечного света?
Вот демонстрация, объясняющая этот момент. Возьмите лист бумаги и положите его на стол. Неважно, насколько велик этот лист бумаги, для этого упражнения предположим, что он имеет площадь в один акр. Напомним, какой большой акр, это примерно 43 520 квадратных футов(40 соток). Это был бы большой квадрат, чуть больше 208 футов(62 м) с каждой стороны. Для сравнения, футбольное поле, не считая концевых зон, немного больше акра. Если бы вы, например, посадили один акр (или гектар для тех, кто не живет в Мьянме или Соединенных Штатах, единственных странах на планете, измеряющих площадь в акрах) сои, у вас был бы солнечный коллектор с одним акром ( или гектар) площади поверхности, подверженной воздействию солнца. Соевые бобы редко бывают выше 2,5 фута(75см) высотой, поэтому для целей нашего упражнения фермер, выращивающий сою, имеет один акр (или гектар) площади, подверженной воздействию солнца.
Теперь возьмите другой лист бумаги того же размера, что и первый, и сложите его пополам, чтобы получился кусок сложенной бумаги в форме палатки. Поместите эту треугольную форму на первый лист бумаги. Теперь возьмите еще один квадратный лист бумаги и сделайте то же самое, а теперь третий. Убедитесь, что края вашей сложенной бумаги лежат на оригинальном листе бумаги площадью один акр (или гектар). Вы только что показали, что трехмерная структура делает с участком фотосинтетической поверхности, подвергающимся воздействию солнца. Просто создав некоторую возвышенную структуру, вы можете ясно увидеть, что на том же первоначальном участке земли площадью 1 акр теперь у вас есть 3 акра (или гектара) площади, подверженной воздействию солнца. Если бы все было равным (а это не так, но мы поговорим об этом позже), у вас теперь было бы в три раза больше фотосинтетического потенциала, чем у поля сои.
Поскольку мы делаем это небольшое упражнение, давайте продолжим. Сложите квадратный лист бумаги пополам, а затем снова сложите пополам. Теперь у вас есть лист бумаги в форме палатки меньшего размера. Это площадь поверхности, если придерживаться нашего примера - акр (или гектар). Возьмите этот маленький треугольник и вставьте его под один из больших на исходном листе бумаги перед собой. Сделайте это еще два раза, чтобы под каждым большим бумажным «тентом» была небольшая бумажная палатка. Если вы сложите площадь всех ваших бумажных палаток, вы увидите, что созданная вами площадь равна 4,5 акра (га). Это в четыре с половиной раза больше фотосинтетического потенциала, чем у поля сои. Но подождите, вы, вероятно, думаете, что три треугольника находятся под большими. Те, что внизу, находятся в тени. Да. Но разные растения обладают способностью процветать при разной интенсивности света. Большинство однолетних сельскохозяйственных культур могут расти только на ярком солнце. Посадить кукурузу в тени леса - это совсем не годится. Однако многие пищевые растения саванны приспособлены к жизни в тени от умеренной до сильной. Так устроена природа. Наша маленькая бумажная модель показывает только два слоя, но многослойность в природе выходит далеко за рамки этого, о чем мы поговорим позже.
В случае слоев эта увеличенная площадь поверхности также имеет дополнительные преимущества. Это не только резко увеличивает площадь поверхности, подверженную воздействию солнечной инсоляции, но также увеличивает площадь поверхности, подверженную воздействию атмосферы. Это означает, что в растение забирается больше воздуха, из воздуха удаляется больше углекислого газа и возвращается больше кислорода.