Copacii din pădurea tropicală se confruntă cu temperaturi ridicate pe timp de noapte și noi cercetări arată că poate însemna o creștere crescută. Fotografie amabilitate a Smithsonian Tropical Research Institute
Pe măsură ce lumea se încălzește, anumite părți se încălzesc mai repede decât altele și este acolo că cercetătorii găsesc indicii privind schimbările climatice care ar putea modifica înțelegerea noastră despre creșterea plantelor în general.
În timp ce temperaturile medii globale au crescut cu aproximativ 0, 2 grade Celsius pe deceniu începând cu 1975, tropicalele s-au încălzit puțin mai repede, cu o rată de 0, 26 grade pe deceniu. Și în Panama tropical noaptea, lucrurile sunt și mai fierbinți. Cercetătorii Alexander Cheesman și Klaus Winter au constatat o creștere de 1, 5 grade a temperaturii medii pe timp de noapte în ultimele patru decenii. Testând ce ar putea însemna această săritură pentru plantele tropicale, perechea a luat răsaduri de smochine și balsa și și-a măsurat creșterea la o gamă de temperaturi în timpul nopții în creștere. Ceea ce au găsit contravine înțelepciunii convenționale privind schimbările climatice: plantele pun mai mult de două ori mai mult decât greutatea plantelor păstrate în condiții normale.
Gândirea tradițională, spune Cheesman, care și-a completat recent bursa post-doc cu Institutul de Cercetări Tropicale Smithsonian, spune că, în timpul zilei, plantele suferă fotosinteză, captează carbon și noaptea, suferă respirație, pierzând carbon. Diferența dintre cele două reglementează creșterea plantei. Temperaturile mai calde cresc respirația și, astfel, reduce creșterea, conform modelului. Dar Cheesman spune că cercetările sale contestă serios această înțelegere mai degrabă simplistă a respirației.
"Nu este vorba doar de pierderi de carbon, deoarece pierdeți carbonul face și toate aceste alte lucruri: produce ATP (adenozina trifosfat), produce precursori metabolici care pot fi apoi folosiți în construirea de noi celule". În scopuri productive ale respirației, Cheesman și Winter au putut demonstra că creșterea temperaturilor nu a crescut respirația și, astfel, a crește lent, așa cum era de așteptat, ci a crescut mai degrabă ambele.
Folosind camere cu mediu controlat și camere deschise, perechea a testat creșterea a două specii de arbori neotropici. Răsadurile au fost menținute la temperaturi constante în timpul zilei, potrivindu-se cu cele din centrul Panama și expuse la temperaturi ridicate pe timp de noapte variind de la 22 de grade până la 31 de grade Celsius sau 72 de grade la 88 de grade Fahrenheit.
Cel din urmă grup a înregistrat rate de creștere de peste două ori mai mari decât ale primului grup. Cheesman consideră că este foarte probabil, însă, că arborii cu creștere accelerată să înceteze să crească odată ce ar ajunge la o anumită dimensiune, ceea ce înseamnă că nu ar fi neapărat să existe copaci mai mari în pădure. „Aveți plante care obțin aceeași creștere generală, dar într-un ritm mai rapid”, explică Cheesman, „ar putea fi bine ca cifra de afaceri a pădurilor să devină mai rapidă. “
„S-au făcut multe lucrări în sistemele agricole cu plante perene și anuale de culturi și s-au arătat lucruri asemănătoare”, dar spune el, „cu copacii este doar mai greu de efectuat un experiment pentru întreaga generație, de la răsad. până la producerea în sine a răsadurilor. "
Cu toate acestea, Cheesman crede că există o posibilitate puternică de respirație crescută ar putea însemna generații mai scurte, ceea ce ar avea o serie de implicații asupra sistemelor ecologice ale plantelor.
Rata mai rapidă poate însemna și o plantă mai slabă. Independent de acest studiu, un alt cercetător, Whitman Miller, de la Smithsonian Environmental Research Center din Edgewater, Maryland, a lucrat cu pescărușul a descoperit ”că nivelul ridicat de CO2 a avut ca rezultat o creștere mai rapidă (un lucru bun), dar care însoțește reduceri ale compușilor chimici de protecție (un lucru rău ).“
Cheesman spune că descoperirea se aliniază cu propria experiență de studiu a speciilor tropicale.
„Vom vedea ceva similar în răsaduri”, spune el. „Creșterea temperaturii în timpul nopții poate duce la creșterea înălțimii de tragere și la o creștere a lungimii internului între frunze și astfel încât are implicații asupra unor lucruri precum integritatea structurală și potențialul mișcării apei în copacii maturi.” Structurile mai slabe pot face plantele mai sensibile la paraziți sau ciuperci, ceva observat de Miller și în lucrarea sa.
Deși crede că lucrarea sa semnalează necesitatea regândirii modelelor de creștere bazată pe fotosinteză, Cheesman recunoaște limitările studiului și numeroasele necunoscute.
„Există avertismente foarte importante în măsura în care, creșterea temperaturilor pe timp de noapte va duce la modele de precipitații foarte diferite și la disponibilitatea apei, care poate avea implicații foarte profunde asupra creșterii pomilor în sine”, spune el, citând o astfel de întrebare excepțională. „Ai o influență directă a temperaturii și apoi o mulțime de influențe indirecte asupra tuturor tipurilor de lucruri.”
El speră că viitoarea sa cercetare poate extinde ceea ce a început cu Winter. „Mă interesează modul în care temperatura interacționează cu alte procese, deci nu doar fotosinteza și respirația, ci lucruri precum activitatea meristematică, dezvoltarea frunzelor, toate aceste procese și cum se leagă toate într-un răspuns integrat la temperatură.”
