Дърветата в тропическите гори изпитват повишени нощни температури и нови изследвания показват, че може да означава и увеличен растеж. С любезното съдействие на Института за тропически изследвания Smithsonian
Докато светът се затопля, някои части се затоплят по-бързо от други и именно там изследователите откриват улики за изменението на климата, които могат да променят разбирането ни за растежа на растенията като цяло.
Докато средните световни температури се покачват около 0, 2 градуса по Целзий на десетилетие от 1975 г. насам, тропиците се затоплят малко по-бързо, със скорост 0, 26 градуса на десетилетие. А в тропическа Панама през нощта нещата стават още по-горещи. Изследователите Александър Чисман и Клаус Уинтър откриха повишение на средната нощна температура от 1, 5 градуса през последните четири десетилетия. Тествайки какво може да означава този скок за тропическите растения, двойката взе разсад от смокини и балса и измери растежа им в диапазон от нарастващи нощни температури. Това, което те откриват, противоречи на общоприетата мъдрост: климатичните растения са над два пъти повече от разсада, съхраняван при нормални условия.
Традиционното мислене, казва Чийсман, който наскоро завърши докторското си общение със Смитсънския тропически изследователски институт, казва, че през деня растенията се подлагат на фотосинтеза, улавяйки въглерод, а през нощта те подлагат на дишане, губейки въглерод. Разликата между двете управлява растежа на растението. По-топлите температури увеличават дишането и по този начин намаляват растежа, според модела. Но Чийсман казва, че изследванията му сериозно предизвикват това опростяване на разбирането на дишането.
„Не е просто загубата на въглерод, защото, когато губи този въглерод, прави и всички останали неща: произвежда АТФ (аденозин трифосфат), произвежда метаболитни прекурсори, които след това могат да бъдат използвани в изграждането на нови клетки.“ Надграждайки изследванията, подкрепящи продуктивни цели на дишането, Cheesman и Winter успяха да покажат, че повишаващите се температури не увеличават дишането и по този начин забавят растежа, както се очаква, а по-скоро увеличават и двете.
Използвайки камери с контролирана среда и камери с отворен връх, двойката тества растежа на два неотропични дървесни вида. Разсадът се поддържаше при постоянни дневни температури, съответстващи на тези в централна Панама, и беше изложен на повишени нощни температури, вариращи от 22 градуса до 31 градуса по Целзий, или от 72 градуса до 88 градуса по Фаренхайт.
В последната група се наблюдават темпове на растеж над два пъти повече от тези на първата група. Чийзман смята, че е вероятно обаче дърветата с ускорен растеж да спрат да растат, след като достигнат определен размер, което означава, че не е задължително да има по-големи дървета в гората. „Имате растения, които постигат същия общ растеж, но с по-бързи темпове, “ обяснява Чийсман, „така че е възможно оборотът на гори да стане по-бърз. "
„Имаше много работа в селскостопанските системи с многогодишни и едногодишни култури и подобни неща са показани там“, но той казва: „С дърветата е просто по-трудно да се проведе експеримент за цялото поколение, от разсада до самото производство на разсад. "
Независимо от това, Чийзман смята, че има голяма възможност повишеното дишане може да означава по-къси поколения, което би имало цял куп последици за екологичните системи на растенията.
По-бързата скорост може да означава и по-слабо растение. Независим от това проучване, друг изследовател, Уитман Милър от Смитсънския екологичен изследователски център в Edgewater, Мериленд, работещ с морска трева, установи, че повишеният CO2 води до по-бърз растеж (добро нещо), но съпътстващо намаляване на защитните химически съединения (лошо нещо ). "
Чийзман казва, че находката е в съответствие с неговия собствен опит в изучаването на тропически видове.
„Виждаме нещо подобно в разсад“, казва той. „Повишената нощна температура може да доведе до увеличаване на височината на издънките и увеличаване на дължината на междувъзлията между листата и така да има последици за неща като структурна цялост и потенциално движение на водата при зрели дървета.“ По-слабите структури могат да направят растенията по-податливи на паразити или гъбички, нещо, което Милър също отбелязва в работата си.
Въпреки че вярва, че неговият документ сигнализира за необходимост от преосмисляне на модели на растежа, задвижван от фотосинтеза, Чийсман признава ограниченията на изследването и множеството неизвестни.
„Има много важни предупреждения дотолкова, че повишаването на нощните температури ще доведе до много различни модели на валежи и наличие на вода, което може да има много дълбоки последици за самия растеж на дърветата“, казва той, позовавайки се на един такъв нерешен въпрос. "Имате пряко влияние на температурата и след това много косвени влияния върху всякакви други неща."
Надява се бъдещите му изследвания да разширят това, което е започнал с Winter. "Интересува ме как температурата взаимодейства с други процеси, така че не само фотосинтезата и дишането, но неща като меристематична активност, развитие на листата, всички тези процеси и как всички те се свързват в интегриран отговор на температурата."
