Kalifornijos pakrančių sekvojos, vieni aukščiausių ir ilgaamžiškiausių medžių pasaulyje, per karščio šuolius ima lėčiau vykdyti fotosintezę. Naujas tyrimas rodo, kad kaitra tiesiogiai mažina jų gebėjimą „gaminti“ energiją iš saulės šviesos, o tai gali turėti ilgalaikių pasekmių.
Apie tai praneša „Live Science“, remdamasis tyrimu, rugsėjo 22 dieną publikuotu mokslo žurnale „JGR Biogeosciences“. Mokslininkai pabrėžia, kad dar nėra aišku, kada toks stresas tampa negrįžtama žala – šis klausimas dabar vienas svarbiausių.
Sekvojų miškai laikomi vienomis didžiausių antžeminių anglies „saugyklų“ planetoje, nes šie medžiai sukaupia itin daug biomasės. Tačiau sekvojos evoliuciškai prisitaikė prie istoriškai švelnesnio centrinės ir šiaurinės Kalifornijos klimato, o pastaraisiais dešimtmečiais regione fiksuojamas šilimas ir dažnesnės ekstremalios karščio dienos.
Į tyrėjų akiratį pateko paprastas, bet svarbus klausimas: kas nutinka sekvojų lapams, kai termometro stulpelis šokteli virš 37 laipsnių Celsijaus? Atsakymas rodo, kad net ir tokios „atsparumo simboliu“ laikomos rūšys turi aiškias fiziologines ribas.
Kaip buvo matuojamas karščio poveikis
Tyrimo autoriai 2022–2024 metais stebėjo sekvojas Garsijos upės miške Mendosino apygardoje. Kartą ar du per mėnesį jie rinko kelis lapų mėginius ir matavo jų temperatūrą bei fluorescenciją.
Fluorescencija naudojama kaip netiesioginis rodiklis, leidžiantis spręsti apie fotosintezės veikimą: augalai sugertą šviesą gali panaudoti fotosintezei, išsklaidyti kaip šilumą arba „atspindėti“ šviesos pavidalu. Be to, vienas lapas būdavo trumpam pridengiamas folija, kad „pailsėtų“, o tuomet vertinama jo maksimali galima fotosintezės sparta.
Karštomis dienomis saulėje buvę lapai buvo iki 10 laipsnių Celsijaus karštesni nei aplinkos oras. Tyrėjų vertinimu, toks skirtumas rodo, kad lapai patiria stresą ir nebesugeba pakankamai efektyviai reguliuoti temperatūros.
Kodėl užsidaro „poros“ ir ką tai reiškia
Daugelis augalų temperatūrą ir vandens balansą reguliuoja per žioteles – mikroskopines poras lapų paviršiuje. Jos kontroliuoja, kiek anglies dvideginio patenka į augalą ir kiek deguonies bei vandens garų iš jo pasišalina.
Kai labai karšta, augalai gali užverti žioteles, kad sumažintų vandens netekimą. Tačiau tai reiškia ir mažesnį anglies dvideginio patekimą, todėl fotosintezė lėtėja, o augalas gauna mažiau energijos.
Vis dėlto tyrėjai nustatė, kad problema neapsiriboja vien žiotelių užsidarymu. Laboratorijoje lapų mėginiai buvo kaitinami, būdami vandenyje, tačiau ir tokiomis sąlygomis, pasak tyrimo autorių, fotosintezė mažėjo kylant temperatūrai.
Neatsakytas klausimas – kada žala tampa negrįžtama
Tyrimo išvada – karštis gali tiesiogiai riboti sekvojų fotosintezės pajėgumą, vadinasi, šylant klimatui gali mažėti ir jų gebėjimas kaupti atmosferos anglį. Tai svarbu ne tik pačioms sekvojoms, bet ir platesniam ekosistemų vaidmeniui klimato sistemoje.
Tačiau mokslininkai pabrėžia, kad kol kas nėra aišku, kiek iš stebėto poveikio yra laikina, grįžtama reakcija į stresą, o kiek – jau realus audinių pažeidimas. Būtent ribos, nuo kurios prasideda negrįžtami procesai, šiuo metu išlieka prastai suprastos.
Kitas tyrimų žingsnis – pereiti nuo atskirų lapų matavimų prie visų medžių ir visos ekosistemos atsako vertinimo. Tam, pasak tyrėjų, reikia daugiau duomenų apie tai, kaip karštis ir sausra veikia sekvojų miškus ilgesniais laikotarpiais.