Pravzaprav lahko slišiš kako drevo umira.
Ne, ne kriči od bolečine, ko je denim oblečen drvarnica veselo seseka svoj prtljažnik. Vendar se med vse pogostejšimi obdobji skrajne suše in vročine počasi izsušuje drevo skozi mikrofon, pritisnjen na njegovo deblo.
"Sliši se malo kot pokovka - majhne razpoke in popadki, " pravi William Anderegg, biolog z univerze Princeton.
Proces, ki vodi do škripajočega hrupa, je eden izmed številnih, ki jih znanstveniki proučujejo, da bi bolje razumeli, kako dreve reagirajo na sušo in vročino. Z izgubo milijonov dreves, ko globalne temperature nadaljujejo naraščajoči pohod, bi lahko ti podatki znanstvenikom pomagali natančneje predvideti, katera drevesa so najbolj nevarna, kar bi privedlo do boljših podnebnih modelov in boljšega gospodarjenja z gozdovi v obdobjih suše.
"V samo zadnjih nekaj desetletjih smo začeli opažati veliko več teh razširjenih dogodkov zaradi smrtnosti zaradi dreves, ki jih povzroča suša, " pravi Anderegg "To je znanstvenike vzbudilo veliko več skrbi, da bi poskušali ugotoviti, kaj se dogaja."
Torej, kaj naredi ščipe in popadke? Zvoki so posledica odpovedi rastlinskih ksilema, snopov cevi, ki črpajo vodo in hranila iz korenin do okončin, podobno kot arterije napolnijo človeško telo s kisikom.
Ko je suho, morajo drevesa sesat močneje, da vodo potegnejo iz zemlje. In če napetost v teh ceveh doseže določeno točko, se strani umakneta, kar omogoča drobne zračne mehurčke.
Anderegg pravi, da mikrofoni znanstvenikov poberejo, da se zračni mehurčki »naglo širijo«, ko vstopijo v celice.
Tako kot človeški srčni infarkt tudi ti zračni mehurčki preprečujejo, da bi se vodna življenjska sila rastline razširila na njene suhe okončine. Toda zaponka ene same žile ne predstavlja smrtne mase za drevo, pojasnjuje Louis Santiago, ekolog na kalifornijski univerzi Riverside in Smithsonian Tropical Research Institute.
"Tako kot imamo veliko žil in arterij, tudi rastline imajo veliko žil, " pravi. "Torej, če jih nekaj suši v suši, to verjetno ne bo veliko. Če pa je kavitacija več kot polovica ali več, bi se lahko podali po nevarnih cestah. "
Prisluhnite škripajočim zvokom zračnih mehurčkov, ki se prebijajo skozi ksilem rdeče cedre, Juniperus virginiana . Zasluge: Stefan Mayr, Univerza v InnsbruckuŠteje se, da je embolija eden izmed glavnih vzrokov smrti dreves v suhih razmerah. Toda rastline imajo različne prilagoditve, da preprečijo, da bi dosegle to kritično območje, pravi Santiago. Zaradi tega prilagajanja se znanstveniki še vedno trudijo, da bi ugotovili, zakaj se nekatera drevesa bolje spopadajo s sušo kot druga.
Da bi si ogledali globalno sliko teh prilagoditev, sta Anderegg in njegovi sodelavci zbrali podatke o umrljivosti dreves iz 33 študij suše po vsem svetu in pregledali 10 fizioloških lastnosti prizadetih dreves. Študija, ki je bila ta teden objavljena v zborniku Proceedings of the National Academy of Sciences, kaže, da je način, kako rastline upravljajo z vodo, pomemben dejavnik preživetja.
Del tega se spušča do velike trdnosti drevesnih cevi. Nekatera drevesa, kot je brina Utah, imajo veliko bolj trdoživ ksilem in lahko prenesejo večje notranje napetosti kot druga.
Drugi pomemben dejavnik je, kako drevesa s pitjem uravnotežijo fotosintezo - zaužijejo ogljikov dioksid, da nastane sladkor. Medtem ko drevesa dihajo z ogljikovim dioksidom, voda izhlapi skozi pore v njihovih listih, ki se imenujejo stomati. Ko se voda izsuši, drevesa zaprejo pore, da preprečijo izgubo vode. Anderegg pravi, da so "previdna" drevesa, ki svoje ustnice hitreje odstranijo po začetku embolij, boljše.
Predvidene moči teh dejavnikov so zmerne, vendar to ni nujno presenetljivo, če upoštevamo raznoliko skupino dreves in paleto okolij, ki ga je ekipa proučevala. "Ekologija je hrupni svet - dogaja se veliko stvari, " pravi Anderegg. Konkurenca za vodo, vrsto tal ali celo značilnosti suše lahko vse umazane vode.
Obstaja tudi veliko drugih potencialno pomembnih dejavnikov, ki lahko lokalno vplivajo na preživetje dreves, na primer globina korenin. Na primer, dolge korenine bi lahko odplaknile iz zalog globoke vode, ki ostanejo zunaj dosega trdovratnih korenin.
Drevesa se lahko soočijo tudi s sušilnimi razmerami z razvojem zelenih stebel, pravi Santiago. Rastline pogosto izgubijo listje, ko se izsušijo, zaustavijo fotosintezo in rast. Toda z zelenim steblom lahko nadaljujejo s fotosintezo tudi brez listov. Cvetoča drevesa v rodu Parkinsonia, ki v španščini dobijo skupno ime palo verde ali "zelena stebla", so znana po tem, da so se prilagodila tej vrsti prilagajanja.
Zmožnost natančne napovedi globalne umrljivosti dreves je izredno pomembno za podnebne modele. Drevesa delujejo kot zračni filtri, saj v njih vbrizgajo približno četrtino ogljikovega dioksida, ki ga ogljik shrani v svoja debela debla in bujno listje.
Toda drevesa so v težavah. Leto 2015 je bilo najbolj vroče leto v več kot stoletju - 39. zaporedno leto nenormalno vročih temperatur. V zadnjih letih je suša prizadela dele Avstralije, Indije, Evrope, ZDA in drugod ter naj bi se pogosteje in huje pojavile.
Raziskave ameriške službe za gozdove kažejo, da je skoraj 12, 5 milijona dreves v Kaliforniji umrlo zaradi suše leta 2014. Takšne izgube so udarec za planet, ker ko drevesa umrejo, shranjeni ogljik pobegne nazaj v ozračje. Izpustitev nam utrjuje težave z toplogrednimi plini, ki povzročajo več suše in več smrti dreves, kar nadaljuje smrtonosni cikel.
