Jak wysokie drzewa radzą sobie z suszą
Wyższe drzewa są lepiej przystosowane do przetrwania suszy, przynajmniej na krótką metę. Przegląd badań przygotowany przez katalońskich badaczy pokazuje, że podczas wzrostu drzewa nabierają pewnych cech, które pozwalają sprawniej przetrwać trudne warunki i podtrzymać w ten sposób całe ekosystemy leśne.
Badania prowadzone przez dr Laurę Fernández de Uña przy wsparciu badaczy z Universitat Autonoma de Barcelona oraz centrum badawczego CREAF pokazują jednoznacznie, że podczas wzrostu, drzewa zyskują pewne strukturalne i funkcjonalne cechy, które pozwalają im skuteczniej przetrwać susze. W porównaniu do swoich mniejszych odpowiedników, wyżej sięgającym drzewom w mniejszym stopniu grozi powstanie zatoru w ich układzie krążenia albo wyschnięcie z powodu niedoboru wartości odżywczych. Podobne cechy wykazują drzewa wielu różnych gatunków.
Wraz ze wzrostem drzewa uczą się bardziej efektywnego użycia wody. Dla przykładu, w okresie niedoboru, sprawnie przekazują rezerwy wody z pnia do tak zwanego ksylemu, czyli tej części drzewa, które spełnia rolę „układu krążenia”. Ponadto, pnie większych drzew mają większe możliwości magazynowania żywności i wody. To zaś wpływa na rozrost korzeni, które mogą sięgać dalej i głębiej po ukryte zasoby wody. Te cechy są kluczowe dla przetrwania w czasie epizodycznych suszy.
– W naszych badaniach nie próbowaliśmy porównywać różnych gatunków drzew, tylko skupiliśmy się na tym, jak drzewa danego gatunku wraz ze wzrostem przystosowują się funkcjonalnie i strukturalnie do trudnych warunków suszy i jaka jest zależność wysokości drzewa od jego podatności na suszę – wyjaśnia Fernández de Uña.
Praca nie polegała na nowych obserwacjach, ale na zebraniu informacji o wynikach wcześniejszych badań. W przeglądzie wzięto pod uwagę wyniki 125 różnych badań, z których ponad 90 dotyczyło wysokości drzew i wynikających z tego cech. W badaniach określono 25 różnych cech strukturalnych i funkcjonalnych drzew, które mogą mieć znaczenie dla problematyki suszy. Większość badań dotyczyło lasów strefy umiarkowanej, więc wyniki są najbardziej reprezentatywne właśnie dla tych ekosystemów.
Śmierć z pragnienia lub głodu
Może być kilka przyczyn, z powodu których podczas suszy liście drzew brązowieją i opadają, stawiając swoich właścicieli w bardzo niebezpiecznym położeniu. Woda może po prostu nie docierać do wyżej położonych gałęzi, co poważnie zakłóca całą cyrkulację. Dzieje się tak, gdy liście odparowują więcej wody niż dostarcza się im z korzeni rosnących w suchej, zmarnowanej suszą glebie. Taka sytuacja prowadzi do zwiększenia ciśnienia wody w układzie krążenia drzewa, a to może wywołać zator, mniej więcej tak jak ma to miejsce u ludzi. Zatory określane są przez badaczy jako „awarie hydrauliczne” drzewa i często prowadzą do jego obumarcia.
Drzewu może też zaszkodzić sytuacja przeciwna – kiedy wraz ze wzrostem temperatury liście zamykają swoje aparaty szparkowe, żeby nie tracić wody z powodu parowania. Bez użycia wody, liście nie są jednak w stanie przeprowadzić procesu fotosyntezy i drzewo, po wyczerpaniu zmagazynowanych zasobów, zaczyna umierać z głodu. Większe drzewa, mające większe zasoby węgla, są w stanie dłużej przetrwać taką sytuację.
Wsparcie ekosystemu leśnego
Najwyższe drzewa to też kluczowy element każdego lasu. Dostarczają żywności, dają cień i schronienie dla leśnych gatunków zwierząt i innych roślin. Przechowują także ogromne ilości węgla i w kryzysowych sytuacjach mogą podzielić się swoimi zasobami odżywczymi, w ten sposób podtrzymując wodny cykl życia lasu, poprzez swoje korzenie i parujące wodą liście.
Wysokie drzewa są więc dla ekosystemu leśnego nie do zastąpienia. Musimy więc pamiętać, że nie rosną one z dnia na dzień. Ich ścięcie – przestrzegają autorzy badań – prowadzi do zachwiania równowagi i zmniejszenia odporności ekosystemu na suszę nawet na wiele lat.
Badania: Laura Fernández‐de‐Uña et al, The role of height‐driven constraints and compensations on tree vulnerability to drought, New Phytologist (2023). DOI: 10.1111/nph.19130
Opracowano na podstawie artykułu Analysis of how taller trees cope with droughts opublikowanego na stronie internetowej Univeristat Autonoma de Barcelona.
