Οι πιο εντυπωσιακές σεκόγιες της Αμερικής παθαίνουν «θερμοπληξία»;
- Πώς η ζέστη επηρεάζει τη φωτοσύνθεση
- Η έρευνα στην Καλιφόρνια και τα ευρήματα
- Κίνδυνος για ολόκληρο το οικοσύστημα
Τα εντυπωσιακά παράκτια δάση σεκόγιας της Καλιφόρνιας, γνωστά για τα πανύψηλα δέντρα τους και τη μεγάλη διάρκεια ζωής τους, αντιμετωπίζουν μια νέα απειλή, την ακραία ζέστη. Έρευνα επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Ντέιβις έδειξε ότι οι υψηλές θερμοκρασίες μπορούν να περιορίσουν σημαντικά τη φωτοσύνθεση των δέντρων, μειώνοντας την ικανότητά τους να δεσμεύουν άνθρακα και να αναπτύσσονται.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, αναδεικνύουν τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής σε ένα από τα πιο χαρακτηριστικά δασικά οικοσυστήματα της Βόρειας Αμερικής.
Πώς η ζέστη επηρεάζει τη φωτοσύνθεση
Οι παράκτιες σεκόγιες (Sequoia sempervirens) συγκαταλέγονται στα ψηλότερα δέντρα του κόσμου. Τα δάση τους, όμως, δεν αποτελούνται μόνο από τους τεράστιους κορμούς και τις πυκνές φυλλωσιές τους. Στα ψηλότερα σημεία τους σχηματίζονται μικρά οικοσυστήματα με στρώματα εδάφους και φτέρες, τα οποία φιλοξενούν διάφορα είδη ζώων. Για να αναπτυχθούν, τα δέντρα χρειάζονται τη φωτοσύνθεση, τη διαδικασία μέσω της οποίας αξιοποιούν το ηλιακό φως, το νερό και το διοξείδιο του άνθρακα για να παράγουν τις ουσίες που χρειάζονται για την ανάπτυξή τους.
Στα φύλλα υπάρχουν μικροσκοπικοί πόροι, τα στόματα, μέσω των οποίων πραγματοποιείται η ανταλλαγή αερίων και η απελευθέρωση υδρατμών. Όταν οι συνθήκες είναι κατάλληλες, η εξάτμιση του νερού βοηθά τα φύλλα να διατηρούν χαμηλότερη θερμοκρασία, με τρόπο που θυμίζει την εφίδρωση στον άνθρωπο. Όταν, όμως, η ζέστη είναι έντονη και το διαθέσιμο νερό περιορισμένο, η ψύξη των φύλλων γίνεται δυσκολότερη. Οι μετρήσεις των ερευνητών έδειξαν ότι, σε περιόδους θερμικής καταπόνησης, τα φύλλα των σεκόγιων μπορούν να γίνουν σημαντικά θερμότερα από τον αέρα γύρω τους. Η μελέτη διαπίστωσε επίσης ότι η φωτοσυνθετική απόδοση μειώνεται όταν η θερμοκρασία ανεβαίνει πάνω από τους 30 βαθμούς Κελσίου, με ακόμη μεγαλύτερη πτώση σε υψηλότερες θερμοκρασίες.
Η έρευνα στην Καλιφόρνια και τα ευρήματα
Η ερευνητική ομάδα μελέτησε παράκτιες σεκόγιες στην κομητεία Μεντοσίνο της Καλιφόρνιας, καταγράφοντας τη θερμοκρασία των φύλλων και του αέρα, καθώς και δείκτες που σχετίζονται με τη φωτοσύνθεση. Οι μετρήσεις πεδίου πραγματοποιήθηκαν σε διάστημα περίπου δύο ετών, ενώ οι επιστήμονες έκαναν και εργαστηριακές δοκιμές σε δείγματα κλαδιών, ώστε να εξετάσουν την αντίδραση των φύλλων σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η υψηλή θερμοκρασία μπορεί να περιορίσει τη φωτοσύνθεση ακόμη και όταν τα φύλλα έχουν επαρκή πρόσβαση σε νερό και διοξείδιο του άνθρακα.
Αυτό υποδηλώνει ότι η θερμότητα επηρεάζει άμεσα τις βιοχημικές διεργασίες που είναι απαραίτητες για τη φωτοσύνθεση και όχι μόνο την ανταλλαγή αερίων μέσω των στομάτων. Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι απαιτούνται περισσότερες μελέτες για να διαπιστωθεί πώς αυτές οι αντιδράσεις των φύλλων επηρεάζουν συνολικά την υγεία και την ανάπτυξη των δέντρων σε βάθος χρόνου.
Ένας ακόμη σημαντικός παράγοντας για την επιβίωση των παράκτιων σεκόγιων είναι η ομίχλη. Τα δέντρα αυτά έχουν προσαρμοστεί στις δροσερές, παράκτιες περιοχές της Καλιφόρνιας και εξαρτώνται από τις υγρές συνθήκες που επικρατούν στα φυσικά τους οικοσυστήματα. Η ομίχλη συμβάλλει στην παροχή υγρασίας και προστατεύει τις φυλλωσιές από την έντονη ηλιακή ακτινοβολία, δημιουργώντας ένα πιο δροσερό μικροκλίμα μέσα στο δάσος.
Ωστόσο, σύμφωνα με το δημοσίευμα του Vox, η άνοδος της θερμοκρασίας των ωκεανών και ο ξηρότερος αέρας κάνουν την ομίχλη λιγότερο συχνή σε ορισμένες περιοχές. Έτσι, τα δέντρα ενδέχεται να χάνουν μέρος της φυσικής προστασίας τους ακριβώς τη στιγμή που οι θερμικές καταπονήσεις γίνονται εντονότερες. Ο συνδυασμός υψηλότερων θερμοκρασιών και μειωμένης διαθεσιμότητας νερού μπορεί να επιβαρύνει ακόμη περισσότερο τη λειτουργία των φύλλων.
Κίνδυνος για ολόκληρο το οικοσύστημα
Οι συνέπειες δεν περιορίζονται στην ανάπτυξη των ίδιων των δέντρων. Οι παράκτιες σεκόγιες αποτελούν το θεμέλιο ενός σύνθετου οικοσυστήματος, το οποίο περιλαμβάνει οργανισμούς που ζουν ψηλά στις φυλλωσιές τους. Εκεί βρίσκουν καταφύγιο, μεταξύ άλλων, οι περιπλανώμενες σαλαμάνδρες και τα θαλασσοπούλια του είδους marbled murrelet, που χρησιμοποιούν τα δέντρα για να φωλιάσουν. Τα στρώματα εδάφους και οι φτέρες που αναπτύσσονται στα κλαδιά προσφέρουν επίσης πολύτιμους μικροτόπους για διάφορα είδη. Εάν η ζέστη και η έλλειψη υγρασίας κάνουν αυτά τα στρώματα να στεγνώνουν ταχύτερα, οι οργανισμοί που εξαρτώνται από αυτά ενδέχεται να χάσουν μέρος του ενδιαιτήματός τους. Παράλληλα, οι σεκόγιες αποθηκεύουν μεγάλες ποσότητες άνθρακα χάρη στον όγκο τους και στη μακροζωία τους. Η επιβράδυνση της ανάπτυξής τους θα μπορούσε, επομένως, να επηρεάσει και την ικανότητα των δασών να δεσμεύουν διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα.
Υπάρχει, πάντως, ένα ενθαρρυντικό στοιχείο. Κατά τη διάρκεια της έρευνας, οι επιστήμονες δεν διαπίστωσαν ότι τα φύλλα έχασαν οριστικά την ικανότητά τους να φωτοσυνθέτουν μετά την υποχώρηση των περιόδων ζέστης. Αυτό, ωστόσο, δεν απαντά στο ερώτημα εάν τα δέντρα θα μπορούν να ανακάμπτουν όταν οι καύσωνες γίνουν συχνότεροι ή διαρκούν περισσότερο. Οι ίδιοι οι ερευνητές επισημαίνουν ότι δεν είναι ακόμη σαφές ποια είναι τα ανώτατα θερμοκρασιακά όρια για τη φωτοσύνθεση και την επιβίωση των παράκτιων σεκόγιων. Η περαιτέρω μελέτη των επιπτώσεων της θερμικής καταπόνησης θεωρείται σημαντική για την κατανόηση του μέλλοντος αυτών των δασών, ιδιαίτερα στις περιοχές όπου τα δέντρα είναι ήδη πιο ευάλωτα στις υψηλές θερμοκρασίες και στην έλλειψη νερού.
