Încălzirea climei poate reduce aportul de carbon al rădăcinilor către microbii din sol
Un studiu publicat în New Phytologist arată că temperaturile mai ridicate pot diminua cantitatea de compuși de carbon pe care rădăcinile copacilor o eliberează în sol, proces numit exsudare. Prin exsudare, plantele eliberează compuși solubili de carbon din vârfurile rădăcinilor, hrănind microbii din solul înconjurător; aceștia devin mai activi, descompun solul și pun la dispoziția rădăcinilor mai mulți nutrienți. Cum afectează schimbările climatice acest mecanism rămâne o întrebare deschisă, cu consecințe atât pentru plante, cât și pentru sol.
Efecte contrare ale temperaturii și azotului
Thomas Muratore, primul autor al studiului și cercetător postdoctoral în laboratorul lui Shersingh Joseph Tumber-Dávila, profesor asistent în Departamentul de Studii de Mediu, a explicat că echipa a examinat modul în care două specii comune de arbori reacționează la temperaturi mai ridicate și la cantități mai mari de azot din sol — ambele putând fi efecte secundare ale schimbărilor climatice. Cercetătorii se așteptau ca ambele condiții să intensifice activitatea plantelor și, implicit, exsudarea. Rezultatele i-au contrazis: dimensiunea și forma sistemelor radiculare nu s-au modificat, iar temperaturile mai ridicate au redus exsudarea.
„Nivelurile crescute de azot au intensificat exsudarea, indiferent de temperatură”, a declarat Muratore. El a adăugat însă că este puțin probabil ca azotul să crească peste tot, astfel încât, în locurile unde temperatura crește fără o majorare a azotului, exsudarea va scădea probabil, iar interacțiunea dinamică dintre plante și sol se va diminua.
O perspectivă mai largă asupra strategiilor subterane
Alte două lucrări recente, rezultate din activitatea lui Tumber-Dávila în cadrul grupului internațional sUnderfoot, bazat la Centrul German pentru Cercetare Integrativă a Biodiversității, extind analiza dincolo de o singură funcție a rădăcinilor. Una dintre ele, publicată în Scientific Data, descrie o bază de date cu peste 10.000 de specii de plante, care cuprinde toate caracteristicile măsurabile asociate strategiilor subterane. Cea de-a doua, un text conceptual publicat în New Phytologist, îndeamnă cercetătorii să studieze aceste caracteristici împreună, nu izolat.
„Am vrut să analizăm tot ceea ce fac plantele în subteran”, a spus Tumber-Dávila. El a menționat că este vorba nu doar despre exsudare, ci și despre comportamente precum clonarea, prin care tulpinile subterane devin copii genetice ale plantei originale. „Plantele folosesc multiple strategii subterane pentru a supraviețui și a se dezvolta, iar scopul nostru a fost să le examinăm colectiv pentru a înțelege mai bine ce le face rezistente.”
Potrivit acestuia, baza de date a fost făcută publică, iar comunitatea științifică este invitată să privească aceste caracteristici și strategii în ansamblu. „Cei care studiază rădăcinile trebuie să discute cu cei care studiază clonalitatea. Aceste lucruri nu există în vid”, a subliniat el.
Decalaje geografice și cercetare aplicată
Muratore a explicat că o parte a problemei este de natură geografică: unele caracteristici subterane sunt mai frecvente în anumite regiuni, iar cercetătorii tind să le studieze acolo unde sunt răspândite. Cele mai multe cunoștințe despre sistemele radiculare provin din studii realizate în Statele Unite și Europa. „Trebuie să facem mai mult pentru a înțelege comportamentele plantelor în Sudul Global, mai ales având în vedere biodiversitatea și densitatea vieții vegetale”, a afirmat el.
Muratore aplică totodată studiul rădăcinilor și solului într-o cercetare a laboratorului Tumber-Dávila asupra traseelor de drumeție de la Oak Hill Outdoor Center din Hanover. Echipa analizează modul de proiectare a spațiilor recreative în aer liber astfel încât să reziste la utilizare mai intensă și la iernile mai calde și mai umede din Noua Anglie. O parte a studiului urmărește reacția rădăcinilor copacilor de pe marginile traseelor și ce relevă aceasta despre amprenta ecologică a traseului. Rezultatele primei sezoane sugerează deja reacții neașteptate ale rădăcinilor.
„Un aspect deosebit de nou al muncii noastre este că abordăm ecologia traseelor de jos în sus, concentrându-ne pe rădăcinile copacilor și pe sol”, a spus Muratore. El a adăugat că se știe relativ puțin despre rădăcinile copacilor comparativ cu componentele aeriene, în mare parte din cauza dificultăților de studiere, iar în contextul traseelor lipsește încă o înțelegere de bază a modului în care rădăcinile și solul interacționează și reacționează la perturbările recreative.
„Lucrările noastre recente subliniază cât de puțin știm despre aceste funcții și strategii fundamentale ale plantelor”, a concluzionat Tumber-Dávila. „Ce caracteristici ar trebui măsurate? Cum se relaționează între ele? De ce fac plantele aceste lucruri? Sunt întrebări mari. Dar, sperăm, facem lumină și asupra modului de a le răspunde.”
