Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Экстремальная жара представляет собой новую угрозу для деревьев и растений

Экстремальная жара представляет собой новую угрозу для деревьев и растений
Экстремальная жара представляет собой новую угрозу для деревьев и растений

Экстремальная жара представляет собой новую угрозу для деревьев и растений на северо-западе Тихого океана.

С 25 июня по 2 июля 2021 года на северо-западе Тихого океана наблюдалась рекордная волна жары, которая превратила обычно умеренный регион в экстремальные условия, подобные Долине Смерти, которые нанесли тяжелый урон как деревьям, так и людям.

В Сиэтле и Портленде, штат Орегон, были зафиксированы самые высокие температуры за всю историю, достигшие 108 градусов по Фаренгейту (42,2 по Цельсию) и 116 по Фаренгейту (46,6 по Цельсию) соответственно. В Британской Колумбии в небольшом городке Литтон температура достигла 121 градуса по Фаренгейту (49,6 по Цельсию).

По оценкам, то, что стало известно как «тепловой купол», унесло жизни сотен людей в Орегоне, Вашингтоне и Британской Колумбии.

По мере того, как разворачивалась эта человеческая трагедия, произошла менее известная экологическая трагедия, которая, как предупреждают ученые, будет иметь мрачные последствия для мировых растений и многих видов животных , которые от них зависят.

За считанные дни жаркий купол 2021 года превратил многие зеленые листья и иголки на деревьях региона в оранжевые, красные и коричневые.

Но, как показывают недавние исследования, листва деревьев не просто высыхала в жару. Вместо этого он подвергся «широкомасштабному выжжению».

«Большая часть этого покраснения и потемнения листьев была вызвана просто тем, что листья приготовились. На самом деле это не была история о засухе », — сказал Крис Стилл, профессор Колледжа лесного хозяйства Университета штата Орегон и ведущий исследователь воздействия жары на деревья.

Стилл входит в число растущего числа ученых, исследующих то, что, по их словам, является новой, прискорбно недооцененной угрозой для мировых растений: экстремальной жарой, вызванной изменением климата.

В последние годы ученые на северо-западе Тихого океана связали сокращение численности 10 местных видов деревьев с засухой.

Во многих случаях условия, которые привели к упадку, известны как «горячие засухи».

Жаркая засуха, вызванная температурами выше нормы, может нанести гораздо больший вред деревьям, чем засухи, возникающие просто из-за недостатка влаги. Жаркие засухи не только высушивают почву; они также сушат воздух. Это подвергает деревья стрессу и может привести к разрушению тканей, переносящих воду, внутри них — процесс, называемый «гидравлическим отказом».

В статье, опубликованной ранее в этом году в журнале Tree Physiology , Стилл доказал, что повреждение деревьев региона во время теплового купола было вызвано в первую очередь прямым ущербом от жары и солнечной радиации, а не косвенно засухой, вызванной сильной жарой.

«Я не пытаюсь сказать, что засуха не является огромным и важным фактором», — сказал Стилл. «Но я думаю, что, поскольку такие явления, как волна тепла 2021 года, становятся все более распространенными и интенсивными, важно посмотреть на реакцию деревьев и других растений на эти события, а не только на засуху, которая была доминирующей парадигмой».

Аргумент Стилла включает в себя наблюдение о том, что «ожог листвы» в основном обнаруживался на южной и западной сторонах деревьев и лесов — образец, повторяющий путь солнца по летнему небу.

«По сути, это было похоже на солнечный ожог, охвативший весь лес. Это было весьма тревожно», — сказал соавтор Дэниел ДеПинте, менеджер программы аэрофотосъемки Лесной службы США, который наблюдал это явление с самолета.

По словам ДеПинте, были выжжены несколько видов деревьев, отметив, что роль солнца стала ясна, когда на одни и те же деревья смотрели с позиции, не подвергающейся воздействию прямых солнечных лучей.

«Казалось, что ущерб, нанесенный лесу, почти исчез», — сказал он.

Статья была написана в ответ на более раннее исследование, опубликованное в том же журнале, в котором отстаивалась другая точка зрения: тепловой купол привел к широко распространенному стрессу от засухи и гидравлическому отказу деревьев на северо-западе Тихого океана. «В целом я согласен… что тепловые повреждения сыграли большую роль в ущербе, нанесенном деревьям (во время) жары PNW 2021 года. Но, на мой взгляд, гидравлический отказ был не менее важным, если не более важным», — написал ведущий автор исследования. Тамир Кляйн, профессор наук о растениях и окружающей среде в Институте науки Вейцмана в Реховоте, Израиль.

Вопрос о том, насколько жарко или слишком жарко для деревьев и других растений, является предметом исследований Уильяма Хаммонда, экофизиолога растений из Университета Флориды.

Хаммонд назвал нынешнее понимание научным сообществом воздействия экстремальной жары на растения тревожным «слепым пятном».

«Одно можно сказать наверняка: мы знаем гораздо больше о том, насколько сухо или слишком сухо для выживания растений, чем о том, насколько жарко или слишком жарко», — сказал он.

Согласно часто цитируемой статье 2020 года в The Proceedings of the National Academy of Sciences, то, что ученые называют «термоустойчивостью», было установлено всего для 1028, или менее 1%, из 330 200 признанных в мире наземных растений .

По словам Хаммонда, не существует единого температурного ограничения, подходящего для всех видов растений, но в целом крайнее повреждение тканей растений происходит при температуре около 122 градусов по Фаренгейту (50 по Цельсию), сказал Хаммонд.

«При таких температурах вы можете подумать: «Ух ты, воздух не такой горячий», но это температура растения, а не температура воздуха. И эти вещи могут быть совершенно разными», — сказал он.

Насколько отличается то, что Стилл отслеживает.

Во время теплового купола он и его коллеги зафиксировали температуру воздуха вокруг ели Дугласа, достигающую 112 градусов по Фаренгейту (около 44 по Цельсию), что является самой высокой температурой, когда-либо зарегистрированной в лесу, где проводились измерения. Однако температура хвои дерева достигла 124 градусов по Фаренгейту (51,1 по Цельсию) из-за воздействия прямых солнечных лучей.

Стилл говорит, что подобные наблюдения и подобные наблюдения в лесах по всему миру оспаривают распространенное заблуждение даже среди некоторых ученых о том, что растения могут выдерживать экстремальные температуры и оставаться прохладнее, чем воздух вокруг них, особенно при наличии доступа к воде.

«Растения могут в некоторой степени контролировать свою температуру, но если жара будет достаточно сильной, некоторые растения не смогут ее пережить, даже если у них будет тонна воды», — сказал он.

Хаммонд пришел к такому же выводу на основе работы в своей лаборатории. «Если температура станет достаточно высокой, тепловой стресс может убить живые ткани растений, даже если в них есть вода», — сказал Хаммонд.

Теги: погода, растения

В тренде