Træer dyrker mere effektive blade for at kompensere for orkanskader

Nogle træarter heler fra orkanskadernes hærgen ved at dyrke erstatningsblade, der er optimeret til større effektivitet, ifølge en Clemson University feltundersøgelse præsenteret på British Ecological Societys årlige konference.

denne nye, optimeret vækst er et åbenlyst forsøg på at kæmpe tilbage, når orkanvinde river lemmer og blade væk.

Da orkanen Maria ramte Puerto Rico sidste år, økologer ved Clemson's Belle W. Baruch Institute of Coastal Ecology and Forest Science i Georgetown, South Carolina, benyttede lejligheden til at studere, hvordan orkaner påvirker tropiske tørre skove i Caribien. Den værste naturkatastrofe nogensinde, der har påvirket det amerikanske territorium, orkanen fjernede talrige træer blottede for deres blade og forstyrrede deres evne til at absorbere det lys, der var nødvendigt for vækst og overlevelse.

Clemson-forskere søgte at afgøre, om træerne var i stand til at kompensere for den betydelige skade ved at øge ressourceopsamlingen i nyproducerede blade. På tirsdagens konference, som samlede 1, 200 økologer fra mere end 40 lande for at diskutere den nyeste forskning, ph.d.-studerende Tristan Allerton præsenterede resultater fra det år lange feltstudie.

"Vores undersøgelse tog os til Guánica State Forest i det sydvestlige Puerto Rico, som omfatter en af ​​de bedste parceller af indfødt tør skov i Caribien, " sagde Allerton. "Regnmængden her er ekstremt uregelmæssig, med stor variation inden for og mellem år. Skoven ligger også på kalksten fra et gammelt koralrev, som er ekstremt porøs, hvilket betyder, at træer har lidt tid til at fange vand, når det rejser gennem den underliggende klippe. Som resultat, organismer er unikt tilpasset til at klare uforudsigelig vandtilgængelighed."

Forskerne undersøgte bladene fra de 13 mest dominerende træarter en, otte og 12 måneder efter orkanen Maria ramte, sammenligne dem med blade, der blev indsamlet før orkanen. De analyserede, om de umiddelbare ændringer, der blev observeret i blade, var midlertidige eller opretholdt over flere sæsoner.

Træer er afhængige af at udveksle gas gennem deres blade, samtidig opsamling af kuldioxid fra atmosfæren for at omdanne til energi og samtidig forsøge at minimere vandtab. For at fange maksimale blad-gas-udvekslingskurser af træer, holdet tilsluttede en sensor til nye blade i skoven flere steder i løbet af dagen. De så også på de nyproducerede blades former og strukturer, som spiller en vigtig rolle i effektiv udvinding af gas fra atmosfæren.

De foreløbige resultater tyder på, at 11 ud af 13 undersøgte arter indtog kuldioxid i meget højere hastigheder umiddelbart efter orkanen Maria. Mange havde også ændret nøglekarakteristika ved deres blade, herunder øget bladareal i forhold til bladbiomasseinvestering. Kort fortalt, træer var i stand til at fange den samme mængde lys, mens de brugte mindre energi på bladproduktion.

"En vigtig opdagelse var, at bladene fra nogle af arterne indeholdt mindre klorofyl end før orkanen, " sagde professor Skip Van Bloem, direktør for Baruch Institute og Allertons vejleder. "Selvom nye blade var bedre egnet strukturelt til at fange værdifulde ressourcer, lavere bladkvalitet kan reducere bladenes levetid og træernes evne til at producere energi."

Samlet set, Caribiske tropiske tørre skove ser ud til at være i stand til at tolerere store orkaner, selvom økologerne understregede, at der kan være vindere og tabere i forhold til, hvordan arter reagerer.

I øjeblikket er det uklart, om dominerende stedsegrønne arter kan udnytte post-orkanforhold i samme omfang som løvfældende arter, ifølge Allerton.

"Mange af vores stedsegrønne planter viste en lille ændring i gasudvekslingskurser og generelt var det relative fald i klorofyl i nye blade efter Maria meget større end for løvfældende arter, " sagde han. "Under normale forhold, stedsegrønne planter fornyer deres baldakiner over månedlige og årlige tidsskalaer, Derfor er det sandsynligt, at beskadigelse af orkankroner er en dyrere proces for disse træer."

Da klimaændringer fører til forventede stigninger i orkanernes hyppighed og intensitet, artssammensætningen af ​​tropiske tørre skove i Caribien vil sandsynligvis ændre sig. En bekymring er, om endemiske arter vil forsvinde over tid.

"Dette ville være en stor skam, da caribiske tørre skove er kendt for at have en højere andel af endemiske arter end tørre skove på fastlandet, " sagde Allerton. "Mange træer fundet der er også utroligt gamle, gør disse skove til et levende museum for biodiversitet."