Jak listy dubů a buků signalizují selhání lesa: Vědci objevili kritické limity poškození

Na jaře a v létě se koruny dubových a bukových lesů spojují do vrstev zeleně, kde listy utvářejí proudění světla a vzduchu. Tento zdánlivě bezstarostný, stinný svět je však v rovnováze, která se s narůstajícími vlnami veder a sucha začíná narušovat.

Na jaře a v létě se koruny dubových a bukových lesů spojují do vrstev zeleně, kde listy utvářejí proudění světla a vzduchu. Tento zdánlivě bezstarostný, stinný svět je však v rovnováze, která se s narůstajícími vlnami veder a sucha začíná narušovat. První známky stresu se často objevují právě na listech, než se rozšíří po celých lesích.

Nedávná horká a suchá léta poškodila lesy v rozsahu viditelném z vesmíru. Listy uschly, spálily se, vybledly a dokonce odumřely týdny či měsíce před plánovaným termínem. Nová studie, publikovaná v pondělí, identifikovala klimatické prahy, za nimiž dochází k nevratnému poškození listů.

Vědci podrobně zkoumali, jak jednotlivé listy buků a dubů reagují na oteplování. Zjištění naznačují zásadní limity v tom, jak se některé opadavé stromy a jejich listy vyrovnávají s klimatickým stresem, uvedla hlavní autorka Alyssa T. Kullberg, postdoktorandka z laboratoře pro výzkum ekologie rostlin Švýcarského federálního institutu pro výzkum lesa, sněhu a krajiny. Mnoho důležitých druhů stromů se pravděpodobně dokáže přizpůsobit dodatečnému oteplení o 4 až 5 stupňů Fahrenheita (přibližně 2,2 až 2,8 stupně Celsia), které se očekává do roku 2100 – pokud budou mít dostatek vody. „Když se ale spojí horko a sucho, systém se zhroutí,“ dodala Kullberg.

Výzkumníci využili venkovní lesní laboratoř poblíž Curychu ve Švýcarsku, kde pěstovali mladé stromy v řadách skleněných komor. Duby i buky jsou v Evropě ekonomicky a kulturně cenné druhy. Podmínky v některých komorách sledovaly přirozené prostředí, zatímco jiné byly zahřívány o přibližně 5 stupňů Celsia, přičemž voda byla regulována tak, aby simulovala sucho nebo normální podmínky. Senzory a kamery umístěné nad stromy sledovaly teploty listů po celé léto, zatímco vědci měřili, jak voda proudí listy a jakou zátěž dokážou snést. Speciálně zkonstruované kamery se zaměřily na malé plochy povrchu listů, aby zachytily přesný okamžik, kdy se „spálily“ – kdy se zelená tkáň náhle změnila na hnědou.

Kullberg uvedla, že vědci chtěli sledovat všechny aspekty reakcí listů na kontrolované zahřívání, od toho, jak se listy ochlazují, až po bod, kdy začíná viditelné poškození. Jedním z cílů bylo zjistit, zda by rané vystavení extrémnímu horku a suchu mohlo pomoci mladým stromům časem zesílit. A v některých ohledech se tak stalo. Buky a duby upravily svou fyziologii a dokonce zvýšily maximální teploty, které jejich listy dokázaly přežít, řekla Kullberg. „Zvýšily svou tepelnou toleranci, ale stále to nestačilo,“ dodala Kullberg. Kombinace horka a sucha v zahřívaných komorách stále tlačila teploty listů daleko za tyto nové limity.