De ce cresc copacii noaptea

Copacii formează celule noi folosind carbohidrații pe care îi produc prin fotosinteză. Cu toate acestea, nu în primul rând disponibilitatea carbohidraților limitează creșterea, ci tensiunea apei din copac, așa-numitul potențial de apă, așa cum arată acest studiu publicat recent în revista New Phytologist. Echipa internațională de cercetare condusă de Roman Zweifel la Institutul Federal Elvețian pentru Cercetarea Pădurilor, Zăpezii și Peisajului WSL a ajuns la concluzia surprinzătoare că arborii cresc în primul rând noaptea și că această tendință se explică în mare măsură prin nivelul de uscăciune a aerului. În primul studiu cuprinzător din lume de creștere a tulpinilor radiale, cu o rezoluție orară a datelor, oamenii de știință au analizat datele înregistrate pe o perioadă de până la opt ani pe 170 de arbori din șapte specii comune situate în 50 de situri din toată Elveția (> 60 puncte de date Mio). Cercetătorii de la ETH Zurich și alte instituții de cercetare din Elveția și Europa au fost implicați în studiu.

Site-urile investigate fac parte din TreeNet, o rețea în care modificările razei stem ale copacilor au fost măsurate în mod continuu folosind dendometre punctiforme de înaltă precizie în paralel cu informații despre uscăciunea aerului (deficit de presiune a vaporilor, VPD) și a solului (potențialul apei solului) în pădurile elvețiene din 2011. Datele arată că probabilitatea creșterii copacilor variază semnificativ pe parcursul celor 24 de ore ale unei zile: tulpinile se micșorează sub efectul stresului apei și se extind într-un interval de 1-200 µm pe zi, iar aceste fluctuații sunt suprapuse ratelor de creștere de 1 -5 µm pe oră. Echipa de cercetare a concluzionat că VPD joacă un rol cheie, deoarece permite creșterea în principal pe timp de noapte. În studiul lor, în timpul zilei, VPD ridicat a limitat sever creșterea radială a tulpinilor și a permis doar o creștere mică, cu excepția dimineții devreme. „Cea mai mare surpriză pentru noi a fost că toți copacii au crescut chiar și în condiții de sol moderat uscat atunci când aerul era suficient de umed.

În schimb, creșterea a rămas foarte scăzută atunci când solul era umed, dar aerul era uscat”, își amintește Roman Zweifel, autor principal la WSL. Motivul pentru aceasta este capacitatea limitată de transport pe apă a copacilor: de îndată ce aerul devine mai uscat, copacii pierd temporar mai multă apă prin transpirație decât absorb prin rădăcini. Întregul copac este sub tensiune, potențialul său de apă scade și creșterea se oprește indiferent de disponibilitatea carbohidraților. În plus, autorii au descoperit că nivelul de uscăciune a aerului care reduce puternic creșterea tulpinilor este semnificativ mai mic decât cel cunoscut pentru închiderea stomatelor copacului și astfel opreasc fotosinteza. „Cu alte cuvinte, copacii încetează să crească înainte ca fotosinteza să fie inhibată”, rezumă Roman Zweifel. Acest lucru ar putea explica, de exemplu, de ce copacii din mediile uscate par să stocheze carbohidrați, dar cu greu mai cresc.

În timp ce modelele actuale de creștere a pădurilor sensibile la climă se bazează pe cunoștințe despre mediile anuale sau lunare, scara de înaltă rezoluție a acestui studiu arată că arborii cresc doar într-o fereastră de timp îngustă de câteva ore în perioada de 24 de ore și, prin urmare au numai un timp limitat pe tot parcursul sezonului de creștere. Deoarece câștigul de carbon (fotosinteza în timpul zilei) și consumul de carbon (creșterea pe timp de noapte) sunt decuplate temporar, sensibilitatea lor la factorii climatici diferă între zi și noapte. Aceste constatări pot schimba modul în care privim impactul schimbărilor climatice asupra pădurilor, în special pentru a prezice rezerva de carbon a pădurilor. Sursa: phys.org