Drevesa v deževnem gozdu doživljajo povišane nočne temperature in nove raziskave kažejo, da lahko tudi to poveča rast. Fotografsko prispevanje Smithsonian Tropical Research Institute
Ko se svet segreva, se nekateri deli segrevajo hitreje kot drugi in tam raziskovalci odkrijejo namige o podnebnih spremembah, ki lahko na splošno spremenijo naše razumevanje rasti rastlin.
Medtem ko povprečne svetovne temperature naraščajo na približno 0, 2 stopinje Celzija na desetletje od leta 1975, se tropi segrejejo nekoliko hitreje, s hitrostjo 0, 26 stopinje na desetletje. V tropski Panami ponoči so stvari še bolj vroče. Raziskovalca Alexander Cheesman in Klaus Winter sta v zadnjih štirih desetletjih ugotovila povečanje povprečne nočne temperature za 1, 5 stopinje. Za preizkušanje, kaj bi ta skok lahko pomenil za tropske rastline, je par vzel sadike fige in balza in meril njihovo rast v območju zvišanja nočnih temperatur. To, kar so ugotovili, nasprotuje običajni modrosti o podnebnih spremembah: rastline dobijo več kot dvakrat večjo težo kot sadike, ki jih hranijo v normalnih pogojih.
Tradicionalno razmišljanje, pravi Cheesman, ki je pred kratkim zaključil post-doc štipendijo s Smithsonian Tropical Research Institute, pravi, da podnevi rastline presajajo fotosintezo, zajemajo ogljik, ponoči pa dihajo, izgubljajo ogljik. Razlika med obema ureja rast rastline. Toplejše temperature povečajo dihanje in s tem zmanjšajo rast, glede na model. Ampak Cheesman pravi, da njegova raziskava resno izziva to poenostavljeno razumevanje dihanja.
"Ne gre samo za izgubo ogljika, saj z izgubo ogljika počne tudi vse te druge stvari: proizvaja ATP (adenozin trifosfat), proizvaja presnovke prek metabolizma, ki jih lahko nato uporabimo pri gradnji novih celic." Gradimo na raziskavah, ki podpirajo Cheesman in Winter sta lahko s produktivnimi nameni dihanja pokazala, da naraščajoče temperature ne povečujejo dihanja in s tem upočasnjujejo rast, kot je bilo pričakovano, temveč povečajo oboje.
Z uporabo komor z nadzorovanim okoljem in komore z odprtim vrhom je par preizkusil rast dveh neotropskih drevesnih vrst. Sadike so bile vzdrževane v stalnih dnevnih temperaturah, ki ustrezajo srednji Panami, in so bile izpostavljene povišanim nočnim temperaturam od 22 stopinj do 31 stopinj Celzija ali 72 stopinj do 88 stopinj Fahrenheita.
Pri slednji je bila stopnja rasti več kot dvakrat višja kot v prvi skupini. Cheesman meni, da je verjetno, da bi drevesa s pospešeno rastjo nehala rasti, ko dosežejo določeno velikost, kar pomeni, da v gozdu ne bi bilo nujno večjih dreves. "Imate rastline, ki dosegajo enako skupno rast, vendar hitreje, " razlaga Cheesman, "tako da bi bilo mogoče, da promet gozdov postane hitrejši. ”
"V kmetijskih sistemih s trajnicami in enoletnimi rastlinami je bilo veliko tega opravljenega in podobno je bilo, " pravi, "z drevesi je samo temeljito težje izvesti poskus za celotno generacijo, od sadik do samega pridelave sadik. "
Kljub temu Cheesman meni, da obstaja velika možnost, da bi povečano dihanje lahko pomenilo krajše generacije, kar bi imelo celo vrsto posledic za ekološke sisteme rastlin.
Hitrejša stopnja lahko pomeni tudi šibkejšo rastlino. Neodvisno od te študije je še en raziskovalec Whitman Miller iz Smithsonian okoljskega raziskovalnega centra v Edgewateru v Marylandu, ki deluje z morsko travo, "ugotovil, da povišan CO2 povzroči hitrejšo rast (dobra stvar), ki pa spremlja zmanjšanje zaščitnih kemičnih spojin (slaba stvar ). "
Cheesman pravi, da najdba ustreza lastnim izkušnjam s preučevanjem tropskih vrst.
"V sadikah opazimo nekaj podobnega, " pravi. "Zvišana temperatura v nočnem času lahko povzroči povečano višino poganjkov in povečanje dolžine internodij med listi in tako vpliva na stvari, kot sta strukturna celovitost in potencialno gibanje vode v zrelih drevesih." Slabše strukture lahko rastline naredijo bolj dovzetne za parazite ali glive, nekaj, kar Miller opazi tudi v svojem delu.
Čeprav verjame, da njegov prispevek signalizira potrebo po ponovnem premisleku o modelih rasti, ki jo poganja fotosinteza, Cheesman priznava omejitve študije in številne neznanke.
"Obstajajo zelo pomembni opozorili, saj bodo zvišanje nočnih temperatur povzročile zelo različne vzorce padavin in razpoložljivost vode, kar bi lahko imelo zelo velike posledice na samo rast dreves, " pravi in navaja eno tako odprtih vprašanj. "Imeli ste neposreden vpliv temperature in nato še veliko posrednih vplivov na vse vrste drugih stvari."
Upa, da bodo njegove prihodnje raziskave lahko razširile, kar je začel z Winterjem. "Zanima me, kako temperatura vpliva na druge procese, torej ne samo fotosintezo in dihanje, ampak stvari, kot so meristematska aktivnost, razvoj listov, vsi ti procesi in kako se vsi povezujejo v integriran odziv na temperaturo."
