Arborii sequoia de coastă își închid porii frunzelor când căldura devine prea puternică pentru a se mai putea răci. Păstrează astfel apa, dar reduc fotosinteza, procesul prin care își asigură resursele pentru creștere. Un studiu realizat în California a urmărit această reacție, care poate afecta atât dezvoltarea arborilor, cât și viețuitoarele adăpostite în coroanele lor.
Cercetătorii de la Universitatea din California, Davis (UC Davis), au făcut măsurători de două ori pe lună, timp de doi ani, în comitatul Mendocino County, aproape de limita sudică a arealului speciei. Cu instrumente specializate, au verificat dacă frunzele individuale fotosintetizau, potrivit WIRED, care a publicat relatarea apărută inițial la Vox.
Reacția la acest tip de stres termic fusese observată la arbori tropicali. Cercetarea este prima care urmărește felul în care sequoia de coastă răspund aceleiași probleme.
Frunzele pierd apă ca să se răcească
Stomatele sunt porii frunzelor prin care intră dioxidul de carbon și iese apa. Când sunt deschise, permit absorbția carbonului necesar fotosintezei, dar și pierderea apei. Închiderea lor conservă apa și limitează, în același timp, alimentarea acestui proces.
„Pentru că frunzele sunt obiecte fizice care absorb lumina, se încălzesc la soare la fel ca asfaltul”, a explicat Lily Klinek, doctorandă la UC Davis și autoarea principală a studiului, în relatarea publicată inițial de Vox. „Se încălzesc mai repede decât aerul din jurul lor”, a adăugat cercetătoarea.
„O modalitate de a face față este să își deschidă stomatele și să lase apa să se evapore din frunză, cam cum transpiră oamenii. Când apa se evaporă de pe pielea noastră, ne răcește, și la fel se întâmplă cu frunzele. Dar pot face asta cu adevărat numai dacă au suficientă apă pe care să o piardă”, a precizat Klinek despre mecanismul de răcire.
În timpul valurilor de căldură, arborii studiați ajungeau într-un punct în care acest mecanism nu mai făcea față: nu se puteau răci suficient de repede și își mențineau stomatele închise. Fără aportul de carbon, nu mai acumulau resursele pe care le-ar fi putut folosi ulterior pentru creștere.
Rezervele mai mici pot îngreuna refacerea frunzelor
Reducerea fotosintezei poate declanșa un cerc vicios. Un arbore cu rezerve insuficiente de carbon ar putea avea dificultăți în a-și reface frunzele. Mai puține frunze funcționale ar însemna o fotosinteză și mai slabă, care i-ar reduce suplimentar rezervele. Repetarea acestui proces ar putea duce, în cele din urmă, la moartea arborelui.
„Termenul folosit este «înfometare de carbon». Frunzele pot fi costisitoare pentru o plantă”, a explicat Chris Still, ecolog forestier la Oregon State University, în aceeași relatare. El nu a participat la studiu.
Majoritatea pădurilor actuale de sequoia din California și din regiunea Pacific Northwest sunt păduri tinere, plantate în ultimele câteva secole. Față de exemplarele din pădurile vechi, acești arbori aflați în creștere au nevoie de mult dioxid de carbon pentru a câștiga în înălțime.
Dimensiunea și longevitatea lor fac ca pădurile de sequoia să stocheze mai mult dioxid de carbon pe aceeași suprafață decât orice altă pădure din lume. Anthony Ambrose, ecolog specializat în fiziologia plantelor și cofondator al Ancient Forest Society, avertizează că reducerea absorbției carbonului ar afecta rolul acestor păduri în sistemul climatic, iar arborii ar crește mai puțin.
Chiar și în cazul exemplarelor care supraviețuiesc, o creștere mai redusă ar putea lăsa mai puțin spațiu în coroane pentru straturile de sol și ferigi, explică Ambrose. Acestea oferă habitat altor viețuitoare.
Ceața mai rară reduce protecția față de căldură
Sequoia de coastă depind și de ceața din nordul Californiei și din Pacific Northwest. Înălțimea le permite să ajungă cu vârfurile coroanelor în straturile de ceață, de unde absorb apă direct.
Ceața îndeplinește trei funcții pentru aceste păduri:
- Furnizează apă pe care arborii o absorb prin coroane.
- Umbrește frunzele și le protejează de soare.
- Contribuie la microclimatul care face pădurea mai răcoroasă decât zonele învecinate.
Oceanele mai calde și aerul mai uscat fac însă ceața mai sporadică. Arborii pierd astfel o sursă de apă și de protecție, în timp ce episoadele de căldură se intensifică.
Todd Dawson, ecofiziolog vegetal la University of California Berkeley, care nu a participat la studiu, explică faptul că acești arbori sunt obișnuiți cu temperaturi cuprinse între 8 și 27 de grade Celsius. California trece acum prin perioade lungi cu zile mult mai calde decât în trecut, iar ceața s-a redus cu 30-40%, spune cercetătorul.
„Rămân fără apă și, în același timp, sunt supuși acestui stres termic”, a explicat Dawson în relatarea publicată inițial de Vox.
Un singur arbore poate susține un ecosistem în coroană
Sequoia de coastă pot trăi mii de ani și pot supraviețui unor incendii care distrug alte specii de arbori. Pe măsură ce cresc, în coroanele lor se acumulează sol și ferigi, formând un al doilea nivel al pădurii, suspendat deasupra pământului.
Salamandra rătăcitoare (wandering salamander) își poate petrece întregul ciclu de viață într-un singur arbore. Tot acolo cuibărește alca marmurie (marbled murrelet), o pasăre marină. Locul în care aceasta își făcea cuibul a rămas un mister până în 1974, când un lucrător care toaleta un arbore a descoperit un cuib la 150 de picioare înălțime, aproximativ 46 de metri.
Printre ramurile uriașilor pot încolți chiar alți arbori, din semințe ajunse acolo: molid de Sitka, stejar sau un alt sequoia. Pe lângă rolul lor ecologic, aceste păduri aduc milioane de dolari economiei turistice a Californiei.
Ambrose avertizează că, dacă vara aduce căldură excesivă, solul și ferigile din coroane s-ar putea usca mai repede. Salamandrele și păsările ar putea pierde habitatul, cu efecte care s-ar propaga în întregul ecosistem.
Frunzele studiate au continuat fotosinteza după caniculă
Observațiile echipei lui Klinek au surprins și capacitatea de recuperare a arborilor. Frunzele urmărite nu s-au aclimatizat la căldură pe durata cercetării, dar nici nu și-au pierdut capacitatea de a fotosintetiza după trecerea episoadelor fierbinți.
„Acum, temperaturile revin la normal toamna și iarna și le permit arborilor să se refacă”, a spus autoarea studiului.
Klinek pune însă sub semnul întrebării această recuperare peste cinci sau 10 ani, dacă temperaturile vor fi mai ridicate și valurile de căldură mai frecvente. Arborii pe care i-a studiat au potențialul de a trăi peste o mie de ani.
