Storbritannien lider av sin värsta torka sedan 1970-talet, med torrt väder väntat fram till oktober. Många parker och gräsmattor är nu mer halm än gräs, men vissa träd och andra växter har svarat på ett mer överraskande sätt:genom att tappa löven.

Det är troligt att detta exceptionellt torra väder beror på klimatförändringarna. Men blir träd bruna eller tappar löven för att de tappat koll på årstiderna och beter sig som om det är höst?

Lövfall är en noggrant kontrollerad process där förbindelsen mellan bladet och stjälken löses upp exakt utan att omgivande delar av växten skadas. Med tanke på detta kan du tro att det bara kan hända nu om träden och andra växter är förvirrade.

Men så är inte fallet. Istället är det en nödåtgärd för att skydda växten från uttorkning.

Klimatkrisens ärrade landskap är tydligt att se från dagens extraordinära satellitbild.https://t.co/KJtKnYGOoy pic .twitter.com/Oe63BIw5zJ

— James Cheshire (@spatialanalysis) 10 augusti 2022

Anledningen blir tydlig om vi tänker på vad löv gör:de är solpaneler som samlar solljus och fångar dess energi genom fotosyntesen. Koldioxid är en av nyckelingredienserna i denna process och växter hämtar den från atmosfären och löser den till en början i vatten som täcker insidan av varje blad.

För att ge bladet största möjliga yta för att fånga upp koldioxid, viks och viks dessa interiörer tills de vanligtvis är 20 gånger ytan på bladets utsida. Detta är bra för att skörda koldioxid, men betyder att vatten kan förloras genom avdunstning över hela detta enorma område.

Så mycket som 99 % av vattnet som tas upp av växter passerar bara genom dem och avdunstar i luften på detta sätt. Regnskogar är regnskogar eftersom träden släpper ut så mycket vattenånga att de förändrar klimatet runt dem. Vissa stora träd tar upp och avdunstar ett metriskt ton vatten på en dag.

Löv som är oanvändbara

Detta är bra om det finns gott om vatten, men vad händer om det inte är det? I en torka stänger växter till en början porerna i sina blad som släpper in koldioxid i och genom vilket vatten rinner ut. Detta minskar vattenförlusten men saktar också ner eller stoppar fotosyntesen, eftersom tillförseln av koldioxid är avstängd.

Dessutom, genom att stänga porerna fångar det syre som produceras som en biprodukt av fotosyntes inuti bladet. Syre är nödvändigt för de flesta levande varelser, men är ett aggressivt och destruktivt ämne som skadar löv om det byggs upp. Ljusenergin som ett blad fångar upp kan också bli farlig om den inte kan användas för att omvandla koldioxid till sockerarter. Löv lämnas oanvändbara och ackumuleras skador när deras tillförsel av koldioxid avbryts för att spara vatten.

Brist på vatten kan också göra mer grundläggande skada. Bladen behöver en kontinuerlig tillförsel för att ersätta det vatten som förloras under fotosyntesen och för att förbli hydrerade. Annars kommer de långsamt att torka ut även när deras porer är stängda.

Vattenmolekyler fastnar vid varandra, varför dammåkare kan springa över en damm utan att bryta ytan. Växter använder detta fenomen i mycket större skala för att transportera vatten upp till sina löv i smala, vattenfyllda rör. När vatten avdunstar från löven, drar varje vattenmolekyl i röret på nästa och drar hela vattenpelaren uppåt utan att växten behöver göra något arbete.

Ett elegant knep, men i takt med att det blir svårare och svårare att dra upp vatten ur torr jord kan spänningen i vattnet bli så stor att dessa kolonner går sönder, blockerar rören med bubblor och förhindrar att vatten når bladen under långa perioder. Att fälla löv minskar också denna risk.

Alla arter tappar inte sina blad för att klara av brist på vatten, men de flesta kommer att ha varit tvungna att minska eller stoppa fotosyntesen på ett eller annat sätt. Utan fotosyntes kommer ekosystemen att krympa. Mindre fotosyntes betyder mindre växtätare och därför mindre mat för växtätare – och i sin tur färre växtätare för köttätare att äta på. Det kommer också att påverka brittisk livsmedelsproduktion om inte vatten avleds till gårdar för att skydda grödor, ett särskilt problem för närvarande på grund av störningar i spannmålsförsörjningen på grund av kriget i Ukraina.

Även om torka-inducerat lövfall kanske inte beror på ett virrvarr av årstiderna, stör klimatförändringarna ekosystemen på andra sätt. Olika arter använder olika ledtrådar för att kalibrera sina årliga cykler och när världen värms upp glider organismer ur synk när deras individuella tolkningar av förändrade temperaturer och vädermönster förändras.

Detta kan lätt störa känsliga nätverk av interaktioner och ömsesidigt beroende. Till exempel kan växter producera blommor vid fel tidpunkt för bin att pollinera dem. Störningar i mönstret för fågelvandring kan innebära att fruktbärande växter inte har något sätt att sprida sina frön. Om de ger sig av vid fel tidpunkt kan flyttande arter anlända till sin destination för att upptäcka att de har missat en viktig födokälla, eller att den inte är tillgänglig än.

Denna torka verkar sannolikt vara en smak av mer extrema och kaotiska vädermönster som kommer, där vi och den levande världen ofta kommer att behöva kämpa för lösningar inför nya och oförutsägbara klimatförhållanden. + Utforska vidare

"Dröm"-upptäckt kan så grödor bättre rustade för att klara klimatförändringsstormen

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.