• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Tropiska träd använder en unik metod för att motstå torka

    Ett team av forskare som leds av UC Riverside har funnit att Amazonas träd har utvecklat ett ovanligt sätt att skydda sig mot skador orsakade av torka. Kredit:Louis Santiago, UC Riverside

    Tropiska träd i Amazonas regnskog kan vara mer torkabeständiga än man tidigare trott, enligt en ny studie av forskare vid University of California, Riverside.

    Det är bra nyheter, eftersom Amazonas lagrar cirka 20 procent av allt kol i jordens biomassa, som hjälper till att minska den globala uppvärmningen genom att sänka planetens växthusgasnivåer.

    I en studie publicerad i måndags i tidskriften Ny fytolog , ett team ledd av Louis Santiago, professor i botanik och växtvetenskap, fann att tropiska träd i Paracou, Franska Guyana har utvecklat ett ovanligt sätt att skydda sig mot skador orsakade av torka. Träden använder sig av ett överflöd av levande celler runt sin xylem för att bevara och omfördela vatten under torka. Xylem (det vetenskapliga namnet för trä) är den icke-levande vävnaden av en växt som transporterar vatten och näring från jorden till stjälkar och blad.

    Santiago sa att det kan verka kontraintuitivt att studera torka på en av de våtaste platserna på jorden. men den senaste tidens torka, inklusive rekordvärme och torka under El Niño 2015-16, hotar redan Amazonas regnskog. Om träd dör på grund av dessa torka, kolet de lagrar kommer att släppas ut i atmosfären, där det ytterligare kommer att förvärra den globala uppvärmningen.

    "Tropiska skogar fungerar som en sänka som minskar globala växthusgaser. om dessa växter dör och sönderfaller, de kan bli en källa till atmosfäriskt kol. På grund av dess stora storlek, vad som händer i Amazonas påverkar hela världen, sa Santiago, som också har en anställning vid Smithsonian Tropical Research Institute.

    När växter absorberar vatten genom sina rötter, de använder sitt xylem för att transportera vatten och näringsämnen genom växten. När mindre vatten blir tillgängligt, en växt måste "suga" hårdare för att dra vatten från sina rötter till sina blad. Någon gång under denna kamp, luftbubblor kan dras upp i xylemet och orsaka emboli (analogt med dem som bildas i det mänskliga kärlsystemet). Dessa embolier blockerar vattenflödet, vilket leder till ett fenomen som kallas hydrauliskt fel. Ju lättare en växt eller träd utvecklar hydrauliska fel, desto mer mottaglig är den för torka.

    Amazonas regnskog spelar en viktig roll i den globala kolcykeln. Kredit:Harry C (CC BY-SA 3.0)

    För att studera hur Amazonas träd reagerade på torka, Santiagos team plockade grenar från trädtopparna i Franska Guyanas forskningsstation Paracou och studerade dem i ett labb för att avgöra hur lätt de utvecklar hydrauliska fel, som är en funktion av deras fysik, inklusive dimensionerna på deras VVS och det tryck som deras kärl tål.

    "Vi insåg 2013 att det nästan inte fanns några uppgifter om torkaresistensen hos Amazonas kronträd, och flera senaste torkar väckte frågan om hur dessa träd skulle klara sig om klimatförändringarna orsakade ökade anomalier i nederbörden."

    Gruppens initiala resultat var inte positiva, eftersom vanligt använda experiment visade att de tropiska träden var mycket mer mottagliga för hydrauliska fel än tempererade träd.

    Ytterligare experiment avslöjade en strimma av hopp:tropiska träd har utvecklat ett annat sätt att överleva under torka. Ett lager av levande "parenkym"-celler som omger xylemet hjälper tropiska träd genom att lagra vatten och mediera det osmotiska trycket så att vattnet kan omfördelas till där det behövs som mest.

    "Tropiska träd, jämfört med dem i tempererade skogar, har tre gånger så många levande celler som omger xylem som kan underlätta dessa processer, som inte observeras av de typiska experiment vi genomför för att avgöra hur sårbar en växt är för torka."

    Santiago sa att forskarna nu utökar sin studie till att omfatta ytterligare trädarter i Panama och Brasilien.

    "Vårt övergripande mål med att modellera torkamotstånd är att kunna förutsäga vilken typ av förändring i nederbörd som skulle utlösa dödsfall. Lyckligtvis, våra experiment hittills tyder på att tropiska träd kan vara mer torkabeständiga än man tidigare trott, och att de använder ett riktigt unikt sätt att skydda sig själva." Santiago tillägger:"En fortsatt uppvärmning av planeten skulle så småningom orsaka utbredd träddödlighet."

    Titeln på uppsatsen är "Koordinering och avvägningar mellan hydraulisk säkerhet, egenskaper och egenskaper för att undvika torka i Amazonas regnskogsträdarter."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com