Když stromy dostanou „úpal": Studie ukazuje, proč je pro mladé buky kritické sucho, zatímco duby odolávají lépe

Lesy se musí přizpůsobit budoucímu teplejšímu a suššímu klimatu, kde se teploty mohou zvýšit až o 5 °C oproti předindustriální době. Pro efektivní lesní hospodaření je klíčové lépe porozumět tomu, jak horko a sucho ovlivňují stromy.

Lesy se musí přizpůsobit budoucímu teplejšímu a suššímu klimatu, kde se teploty mohou zvýšit až o 5 °C oproti předindustriální době. Pro efektivní lesní hospodaření je klíčové lépe porozumět tomu, jak horko a sucho ovlivňují stromy. Nová studie týmu ze Švýcarského federálního institutu pro výzkum lesa, sněhu a krajiny (WSL) a EPFL ukazuje, že samotné oteplování není pro stromy největším problémem. Práce byla publikována v časopise _Proceedings of the National Academy of Sciences_.

Vědci pět let pěstovali mladé buky a duby pýřité v klimatických komorách na pozemcích WSL v Birmensdorfu. V těchto miniaturních sklenících vystavovali stromy různým stupňům půdní vlhkosti a teploty vzduchu. Některé stromy zažily sucho, jiné rostly při teplotě zvýšené o 5 °C simulující budoucí podmínky, a další musely snášet kombinaci horka i sucha. Pro experiment byly vybrány buk a dub pýřitý, protože jsou důležité pro ekonomiku a lesní ekosystémy střední Evropy. Dub pýřitý roste převážně ve středomořských oblastech, ale vyskytuje se i ve Švýcarsku, a vědci chtěli porovnat jeho strategii hospodaření s vodou s bukem, který je citlivější na sucho, zejména v raném stadiu.

Horko i sucho představují pro stromy stres. Aby se při vysokých teplotách nepřehřály, ochlazují se listy uvolňováním vody póry, což je proces podobný pocení u lidí, známý jako transpirace. Pokud je však půdní voda vzácná, póry se uzavřou, transpirace se zastaví a list čelí trvalému poškození zvanému spálení neboli úpal. V takové situaci stromy stojí před obtížným rozhodnutím, zda pokračovat v transpiraci pro ochlazení listů, nebo uzavřít póry pro úsporu vody.

Během experimentu vědci sledovali termoregulaci stromů měřením teploty listů a změn barvy v důsledku poškození. Na přímém slunci mohou povrchy listů dosáhnout teplot 40–45 °C. I v tomto intenzivním horku se zdá, že jejich chladicí mechanismus funguje bez problémů. Vědci pozorovali jen mírné spálení listů s drobným poškozením fotosyntetického systému, které je však obvykle dočasné. Když však byly stromy vystaveny stejným teplotám v kombinaci se suchou půdou, nebylo dostatek vody pro transpiraci a póry listů se uzavřely, aby se voda uchovala. Listy se dehydratovaly a přehřály. U buků to vedlo ke spálení, které je viditelné jako hnědé skvrny poškozené listové tkáně.

Duby se však chovaly jinak. Vědci na dubových listech nezaznamenali mnoho spálení, přestože jejich tepelné bezpečnostní limity byly překročeny téměř se stejnou frekvencí jako u bukových listů. Oběma druhům se tedy kritické teploty dosáhly stejně často, ale dub se zdál být schopen tyto podmínky lépe tolerovat. To bylo překvapivé a nelze to plně vysvětlit mechanismy měřenými v této studii. Studie je první, která experimentálními daty dokumentuje, že překročení tepelné bezpečnostní hranice listů stromů je spojeno s trvalým poškozením ve formě spálení, zejména v podmínkách sucha.