Secetoasa verilor fierbinți: cum reacționează sequoia de coastă la temperaturi extreme
Sequoia de coastă din California, cele mai înalte arbori din lume, sunt obișnuite cu climate răcoroase, unde temperatura medie anuală se menține în jurul valorii de 15 grade Celsius. Însă pe măsură ce temperaturile medii cresc și valurile de căldură depășesc 38 de grade Celsius, acești arbori răspund prin încetinirea procesului care îi hrănește, conform unui studiu realizat de Universitatea din California, Davis.
Când se confruntă cu stres termic, sequoia încetinesc fotosinteza, reacția chimică prin care lumina solară, apa și dioxidul de carbon sunt transformate în carbonul necesar creșterii și altor procese esențiale. Este ca și cum arborii și-ar încetini „respirația” și, implicit, „hrănirea”.
Primele dovezi privind efectul căldurii asupra fotosintezei
Studiul, publicat în JGR Biogeosciences, este primul care examinează efectele căldurii asupra fotosintezei sequoia de coastă, a declarat autoarea principală Lily Klinek, doctorandă în cadrul Laboratorului de Optică a Plantelor din Departamentul de Științe ale Plantelor al UC Davis.
Echipa a utilizat o serie de măsurători realizate pe parcursul a trei veri într-o pădure de sequoia din comitatul Mendocino. Când temperaturile aerului au depășit 30 de grade Celsius, așa cum s-a întâmplat în verile anilor 2022 și 2024, unele frunze erau cu aproape 11 grade mai calde decât aerul înconjurător — un semn de stres.
Stomatele se închid, iar frunzele se supraîncălzesc
„Frunzele nu reușesc să se răcească”, a explicat Klinek, ceea ce înseamnă că probabil și-au închis stomatele — porii minusculi, asemănători unor guri, prin care „respiră” dioxidul de carbon din aer.
Testele suplimentare efectuate în laborator la temperaturi de până la 43 de grade Celsius au confirmat că fotosinteza a fost redusă, chiar și atunci când „gurile” frunzelor erau deschise și absorbeau cantități suficiente de dioxid de carbon.
„Nu știm care sunt pragurile superioare de temperatură pentru fotosinteza și mortalitatea sequoia”, a spus Klinek. „Prin această lucrare, vedem că există un impact semnificativ al căldurii asupra fotosintezei și fiziologiei. Acesta este un început important pentru a determina ce părți ale arealului sequoia sunt expuse riscului, pentru a ști la ce să ne așteptăm și pentru a încerca să intervenim pentru sănătatea ecosistemelor de sequoia.”
Transpirația arborilor și dependența de ceața costieră
În condiții potrivite, arborii își pot regla temperatura printr-un proces numit evapotranspirație. Aceștia folosesc stomatele pentru a „transpira” o parte din umiditatea pe care o conțin, răcorindu-se astfel.
„Este similar cu modul în care transpirăm noi pentru a ne menține răcoarea”, a explicat Klinek.
Valurile de căldură nu doar că ridică temperatura aerului, dar și evaporă ceața costieră de care sequoia depind pentru o mare parte din aportul de apă. Diferența mare dintre temperatura aerului și cea a frunzelor indică faptul că frunzele și-au închis probabil stomatele pentru a evita pierderea apei prețioase și, ca urmare, s-au supraîncălzit, a explicat cercetătoarea.
Fotosinteza redusă chiar și cu apă din belșug
În laborator, cercetătorii au plasat mostrele de frunze în borcane cu apă, astfel încât acestea să aibă acces la apă din belșug și să poată transpira liber. Cu toate acestea, fotosinteza a fost redusă, chiar dacă frunzele și-au menținut stomatele deschise.
„Aceasta înseamnă că, chiar dacă sequoia ar avea mai multă apă pentru a transpira, căldura le-ar putea afecta în continuare respirația și funcționarea”, a concluzionat Klinek.
