«Засухи становятся все более частыми и серьезными, и их воздействие на растения и людей становится все более интенсивным», — говорит соавтор исследования доктор Мелани Цеппель из Центра Чарльза Перкинса Сиднейского университета.«Открытие того, как засуха вызывает гибель деревьев, независимо от их типа, позволит нам делать более точные прогнозы воздействия засухи на леса в региональном масштабе».Д-р Цеппель отметил, что в последние годы на юго-востоке Австралии наблюдались драматические последствия вымирания деревьев на круговорот воды и углерода, а также на интенсивность и время возгорания кустарников.Поскольку количество жарких засух во всем мире увеличивается, ученые стремятся делать более последовательные прогнозы того, что произойдет с растениями и растительностью в будущем.
Это важно для моделей, используемых для прогнозирования изменения климата, потому что растения поглощают большую часть углекислого газа, который люди выбрасывают в атмосферу.Следовательно, последствия гибели и отмирания деревьев, наблюдаемые во всем мире в последние десятилетия, могут повлиять на скорость изменения климата.«Текущим глобальным моделям растительности сложно дать последовательные и точные оценки поглощения углекислого газа растениями, и их прогнозы широко варьируются в зависимости от используемых ими предположений о том, как растения реагируют на климат», — говорит д-р Цеппель.«Деревья и леса особенно важны, потому что они поглощают и хранят много углекислого газа, а также влияют на окружающую среду другими способами».
«Понимание засухи имеет решающее значение для управления лесами нашей страны», — говорит Лина Патино, глава отдела наук о Земле Национального научного фонда, финансировавшего исследование.«Это исследование поможет нам более точно предсказать, как разные виды растений реагируют на различные типы экологического стресса, такие как засуха, повреждение насекомыми или болезни».Ведущий автор статьи доктор Генри Адамс из Университета штата Оклахома объясняет, что 99 процентов воды, проходящей через дерево, используется для того, чтобы держать устьица открытыми — поры, которые пропускают углекислый газ, позволяя ему осуществлять фотосинтез.
Деревья реагируют на стресс от засухи, закрывая поры, через которые проникает углекислый газ. В этот момент им нужно полагаться на хранящиеся у них сахара и крахмалы, чтобы остаться в живых, и они могут умереть от углеродного голодания, если они закончатся до окончания засухи.
С другой стороны, если дерево теряет слишком много воды слишком быстро, образуется воздушный пузырь (эмболия), и у дерева возникает гидравлический отказ, оно не может переносить воду от корней к листьям, что становится смертельным, когда все дерево высыхает. .Адамс и его коллеги увидели, что во многих случаях как углеродное голодание, так и отказ гидравлической системы, по-видимому, происходили из-за гибели деревьев.Это имеет смысл, потому что сохраненные сахара и крахмалы, которые могут быть уменьшены при углеродном голодании, также важны для предотвращения гидравлического отказа.
Превратившись в сахар, они могут действовать как «осмопротекторы», увеличивая способность дерева удерживать воду.«Это что-то вроде антифриза в автомобиле, который предохраняет двигатель от перегрева», — говорит Адамс.