2021. június 21. - Általános tévhit, hogy a fák napközben nőnek, amikor a fotoszintézis szénhidrátokat termel a CO2-ből.
A növekedés azonban nem csak szénhidrátokat igényel, hanem nagymértékben függ a fa vízének nyomásától is. A svájci kutatóintézet, a WSL által vezetett kutatás kimutatta, hogy a fák növekedése elsősorban sötétben megy végbe, főleg azért, mert a nappali fényben a száraz levegő gátolja, még nedves talajviszonyok között is. Ezért a fák csak kevés órát nőnek nappal és évszakonként. Ez a megállapítás megváltoztathatja a klímaváltozás erdőkre gyakorolt ??hatásának szemléletét, különös tekintettel az erdők szénelnyelésének előrejelzésére. A fák a fotoszintézissel előállított szénhidrátok felhasználásával új sejteket alkotnak. A növekedést azonban elsősorban nem a szénhidrátok hozzáférhetősége korlátozza, hanem a fa víznyomása, az úgynevezett vízpotenciál, amint ezt a New Phytologist folyóiratban nemrégiben publikált tanulmány is mutatja.
A Roman Zweifel által vezetett nemzetközi kutatócsoport a Svájci Szövetségi Erdő-, Hó- és Tájkutató Intézetben (WSL) arra a meglepő következtetésre jutott, hogy a fák elsősorban éjszaka nőnek, és ezt a tendenciát nagyrészt a szárazság szintje magyarázza. A világ első, radiális szár növekedésének óránkénti felbontású átfogó tanulmányában a tudósok Svájc egész területén, 50 helyszínen (> 60 millió adatponton) 7 fafaj 170 fáján 8 év alatt rögzített adatokat elemeztek. A kutatásba az ETH Zürich és más svájci és európai kutatóintézetek szakembereit vonták be. A vizsgált helyszínek a TreeNet részét képezik, amelyben a fák törzsének sugárváltozásait nagy pontosságú dendrométerekkel folyamatosan mérték a svájci erdőkben 2011 óta, párhuzamosan a levegő szárazságával (gőznyomás-hiány, VPD) és a talajjal (talaj vízpotenciálja). Az adatok azt mutatják, hogy a fa növekedésének valószínűsége a nap 24 órájában jelentősen változik: a törzsek a víznyomás hatására zsugorodnak és napi 1-200 µm tartományban tágulnak, és ezek az ingadozások egymásra következnek -5 µm / óra.
A levegő páratartalma kulcsfontosságú a fák növekedésében
A kutatócsoport arra a következtetésre jutott, hogy a VPD kulcsszerepet játszik, mivel főként éjszaka teszi lehetővé a növekedést. Vizsgálatuk során a nappali időben a magas VPD súlyosan korlátozta a törzs radiális növekedését, és csak kis növekedést tett lehetővé, kivéve a kora reggeli órákat.
„A legnagyobb meglepetés számunkra az volt, hogy a fák közepesen száraz talajban is nőttek, amikor a levegő elég párás volt. Ezzel szemben a növekedés nagyon alacsony maradt, ha a talaj nedves, de a levegő száraz volt ”- emlékeztet Roman Zweifel, a WSL vezető szerzője. Ennek oka a fák korlátozott vízi szállítási kapacitása: amint a levegő szárazabbá válik, a fák átmeneti átmenetileg több vizet veszítenek, mint amennyit gyökereiken keresztül felszívnak. Az egész fa nyomás alatt áll, vízpotenciálja csökken, és a növekedés a szénhidrátok rendelkezésre állásától függetlenül leáll. A törzs növekedése érzékenyebb a levegő nedvességtartalmára, mint a fotoszintézis. Ezenkívül a szerzők megállapították, hogy a törzs növekedését erősen csökkentő légszárazság szintje lényegesen alacsonyabb, mint az, amelyről ismert, hogy bezárja a fa sztómáit és ezáltal leállítja a fotoszintézist. "Más szavakkal, a fák leállnak, mielőtt a fotoszintézis gátolva lenne" - foglalja össze Roman Zweifel. Ez megmagyarázhatja például, hogy a száraz termőhelyek fái miért tárolják a szénhidrátokat, de már alig nőnek. Míg a jelenlegi éghajlat-érzékeny erdőnövekedési modellek az éves vagy havi átlagokra vonatkozó ismereteken alapulnak, a tanulmány nagy felbontású skálája azt mutatja, hogy a fák csak szűk, néhány órás időszakban nőnek a 24 órás nap alatt, következésképpen csak korlátozott ideig a vegetációs időszak alatt. Mivel a szén-dioxid-gyarapodás (napközbeni fotoszintézis) és a szénfogyasztás (éjszakai növekedés) idővel elválik egymástól, az éghajlati tényezők iránti érzékenységük éjjel-nappal eltérő. Ezek a megállapítások megváltoztathatják a klímaváltozás erdőkre gyakorolt ??hatásának szemléletét, különös tekintettel az erdők szénelnyelésének előrejelzésére.
Mich?le Kaennel Dobbertin
