Šume se bore protiv globalnog zatopljenja apsorpcijom ugljičnog dioksida, no iscrpljuje ih suša. Drveće koje se prilagođava uvjetima klimatskih promjena moglo bi dati neke odgovore.
POGLEDAJTE VIDEO: Pošumljavanje dronovima
Šume pomažu u borbi protiv globalnog zatopljenja, ali su njime i ugrožene. Mnoge vrste drveća imale su problema prošlog ljeta dok je veći dio Europe bio pogođen toplinskim valovima i ozbiljnom sušom, za koju se smatra da je najgora u posljednjih 500 godina.
Stradala su čak su i stabla maslina koja su poznata po svojoj otpornosti na suhe uvjete. Španjolska je vodeći svjetski proizvođač maslinovog ulja, no mnogi španjolski poljoprivrednici očekuju da će im ove godine urod maslina pasti za čak 50 posto.
U tom kontekstu, istraživači u okviru programa Obzor nastoje razumjeti više o tome kako drveće reagira na sušu, kao sastavni dio borbe protiv klimatskih promjena.
Ponori ugljika
Postojeće šume već uklanjaju oko trećinu emisija stakleničkih plinova uzrokovanih ljudskim aktivnostima. Svjetski program pošumljavanja mogao bi učiniti isto za gotovo trećinu ispušnih plinova koji ostaju u atmosferi.
- Ako pogledamo posljednjih 10-ak godina, postojao je niz događaja u kojima je jaka suša uzrokovala masovni pomor drveća u šumama - kaže dr. Jaideep Joshi, sudionik projekta Plant-FATE, koji proučava osobine biljaka kako bi zaštitio šume od klimatskih promjena.
Sadnja milijardi stabala relativno je jeftin način za rješavanje klimatske krize, prema studiji o potencijalu globalnog šumskog pokrova za ublažavanje klimatskih promjena.
No, kako se suša širi, u opasnosti su šume diljem svijeta. U Europi je 500 000 hektara šuma uništeno kao posljedica suše između 1987. i 2016. godine.
Joshi je vodio projekt Plant-FATE koji je financiran iz programa Obzor, a koji je otvorio nove vidike kada je u pitanju predviđanje utjecaja suše na drveće svih vrsta.
Otpornost drveća
Glavno ograničenje trenutačnih modela je to što rijetko u obzir uzimaju sposobnost drveća da se prilagodi suhim uvjetima i kako se otpornost može razlikovati među vrstama. To dovodi do nedosljednosti kada se predviđa kako će šume odgovoriti na buduće klimatske scenarije.
- Tu trenutačno leži najveća neizvjesnost. Imamo cijeli ovaj ekosustav mješovitih vrsta i pokušali smo sve to spojiti u jednostavan, ali sveobuhvatan okvir za modeliranje - kaže dr. Joshi.
Model djeluje kao alat za simulaciju ishoda i on vjeruje da će model njegovog tima biti osobito koristan kada je riječ o planiranju programa sadnje drveća. To je zato što može signalizirati potencijal sakupljanja i skladištenja ugljika različitih vrsta tijekom sljedećih 50 – 100 godina, kada će klimatski uvjeti biti drugačiji od današnjih.
- To bi moglo pomoći u donošenju pravih odluka koje vrste posaditi ili gdje ih posaditi. To je konzervatorska primjena našeg modela koja najviše obećava - rekao je dr. Joshi.
U svoj model, istraživači na projektu Plant-FATE uključili su sposobnost drveća da se prilagodi promjenjivoj klimi te su promatrali niz vremenskih razdoblja.
U kraćim vremenskim okvirima, od tjedana do mjeseci, na primjer, drveće izloženo suši može odbaciti lišće kako bi sačuvalo vodu (jer voda isparava kroz pore na površini lišća) u onome što je poznato kao 'lažna jesen'.
Novo drvo
No, tijekom dužih vremenskih razdoblja, drveće može stvoriti novo drvo s različitim svojstvima bolje prilagođenim suhim uvjetima.
Dr. Joshi i njegov tim u obzir su uzeli i razmjere. Na primjer, neki se odgovori javljaju u određenim dijelovima drveta kao što su korijenje i lišće, dok se drugi odvijaju na razini cijele vrste.
Kako bi testirali svoj puni model, dr. Joshi i njegovi kolege upotrebljavali su podatke s područja amazonske prašume koja sadrži oko 400 vrsta na području od 5000 četvornih metara. Otkrili su da se predviđanja njihovog modela usko podudaraju s onim što se dogodilo u stvarnom životu na tom mjestu.
To je prvi put da je model vegetacije realno funkcionirao u različitim vremenskim razdobljima uz upotrebu vrlo malo parametara, prema dr. Joshiju, istraživaču na Međunarodnom institutu za primijenjenu analizu sustava u Laxenburgu, Austrija.
- To nam daje mogućnost predviđanja učinka šuma za nepoznate uvjete. Zbog toga je mnogo korisnije predvidjeti odgovor globalnih šuma na buduće klimatske scenarije - rekao je.
Visoko drveće
Iako se visoko drveće često smatra osjetljivijim na suhe uvjete od nižeg, ostaje još mnogo toga za otkriti zašto i u kojoj mjeri visina drveta utječe na njegovu otpornost na sušu.
Dr. Laura Fernández de Uña vodi projekt DISTRESS koji se financira iz programa Obzor, a koji ispituje kako se sposobnost drveta da transportira vodu mijenja s visinom i kako to može utjecati na reakcije na sušu.
Ona i njezini kolege pokušavaju uzdrmati neka konvencionalna mišljenja na tom području.
- Vidimo određene razlike između pojedinačnog drveća i između vrsta - kaže dr. Fernández de Uña, postdoktorandica u javnom istraživačkom centru CREAF u Barceloni, Španjolska.
Ne iznenađuje činjenica da istraživanja potvrđuju da je vodi teže doseći visinu viših stabala. Čak je i u normalnim uvjetima gravitacija osnovna prepreka.
Mjehurići zraka
Za vrijeme suše drveću je teže izvući vodu iz suhog tla i povući je prema gore. To povećava rizik od usisavanja mjehurića zraka u kanalima za prijenos vode, koji mogu blokirati protok (slično embolijama u ljudskim krvnim žilama). Ako se pojave mjehurići, dijelovi stabla mogu izgubiti vodu i umrijeti.
Nadalje, visoka stabla u šumi izložena su većoj toplini i vjetru, a manjoj vlazi.
- Uvjeti u krošnjama suši su nego kod nižeg stabla u niskoj šumi. Sve je to negativno za visoka stabla tijekom razdoblja suše - kaže dr. Fernández de Uña.
Unatoč tome, prethodna istraživanja pokazuju da se visoka stabla mogu prilagoditi toplini i vodnom stresu ili se čak bolje nositi s njima nego niska stabla. Ona mogu, na primjer, proširiti svoje cijevi za provođenje vode kako bi dobila veći protok duž svoja duga debla.
Dobro ukorijenjeno
Osim toga, veća stabla imaju više korijenja koje doseže veće dubine, omogućujući pristup vodi čak i kada su njezine razine u gornjem sloju tla niske.
Također, obično imaju deblja debla, koja većim stablima omogućuju skladištenje više ugljikohidrata i vode.
Za dr. Fernándeza de Uñu, sve ovo dokazuje da suprotno uobičajenim pretpostavkama visoka stabla ipak imaju šanse za borbu kada temperature naglo porastu i dođe do nestašice vode na dulje razdoblje.
„Mogu se prilagoditi i prevladati svoja ograničenja. Moramo biti otvoreniji prema načinu na koji mogu reagirati na sušu. Da se ne isplati biti visok, drveće ne bi raslo u visinu - rekla je.
Istraživanja u ovom članku financira program EU-a Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA). Članak je izvorno objavljen u časopisu Horizon, časopisu za istraživanje i inovacije EU-a.
Više informacija
Više informacija o projektima programa Obzor možete pronaći na poveznicama u nastavku.
Autorica: Sandrine Ceurstemont