Sademetsien puissa kohoaa yöllä lämpötila ja uudet tutkimukset osoittavat, että myös kasvu voi kasvaa. Kuva: Smithsonian Tropical Research Institute
Kun maailma lämpenee, tietyt osat lämpenevät nopeammin kuin toiset, ja siellä tutkijat löytävät ilmastomuutoksen johtolankoja, jotka voivat muuttaa käsitystämme kasvien kasvusta yleensä.
Vaikka keskimääräiset globaalilämpötilat ovat nousseet noin 0, 2 celsiusastetta vuosikymmenessä vuodesta 1975, tropiikat ovat lämmenneet hiukan nopeammin, nopeudella 0, 26 astetta vuosikymmenessä. Ja trooppisessa Panamassa yöllä asiat ovat vielä kuumempia. Tutkijat Alexander Cheesman ja Klaus Winter havaitsivat, että keskimääräinen yölämpötila on noussut 1, 5 astetta viimeisen neljän vuosikymmenen aikana. Testaamalla, mitä tämä hyppy voi tarkoittaa trooppisille kasveille, pari otti viikuna- ja balsa-puiden taimet ja mittasi niiden kasvua nousevien öisten lämpötilojen välillä. Heidän havaitsemansa ovat ristiriidassa perinteisen ilmastomuutosta koskevan viisauden kanssa: kasvit painottavat yli kaksinkertaisesti enemmän kuin taimet, joita pidettiin normaaleissa olosuhteissa.
Perinteinen ajattelu, kertoi äskettäin postdokumenttiyhteistyön Smithsonian trooppisen tutkimusinstituutin kanssa tehnyt Cheesman, sanoo, että päivän aikana kasveissa tapahtuu fotosynteesi, sieppaamalla hiiltä ja yöllä he käyvät hengityksessä, kadottaen hiiltä. Ero näiden kahden välillä säätelee kasvin kasvua. Lämpimät lämpötilat lisäävät mallin mukaan hengitystä ja vähentävät siten kasvua. Mutta Cheesman sanoo, että hänen tutkimuksensa haastaa vakavasti hengityksen ymmärrettävän ymmärtämisen.
"Ei ole niin, että se olisi vain hiilitappio, koska menettäessään hiiltä se tekee myös kaikki nämä muut asiat: se tuottaa ATP: tä (adenosiinitrifosfaattia), se tuottaa aineenvaihdunta-aineiden esiasteita, joita voidaan sitten käyttää uusien solujen rakentamiseen." Perustuu tutkimukseen, joka tukee tuottavat hengitystarkoitukset, Cheesman ja Winter pystyivät osoittamaan, että nousevat lämpötilat eivät lisänneet hengitystä ja siten hidasta kasvua, kuten odotettiin, vaan kasvattivat molempia.
Parin avulla testattiin kahden neotrooppisen puulajin kasvua käyttämällä kontrolloidun ympäristön kammiota ja avointa yläkammiota. Taimet pidettiin vakiona päivälämpötiloissa, jotka sopivat yhteen Panaman keskilämpötilan kanssa, ja altistettiin kohonneille yöllä lämpötiloille 22 astetta - 31 astetta tai 72 astetta - 88 astetta Fahrenheit.
Jälkimmäisessä ryhmässä kasvuvauhti oli yli kaksinkertainen ensimmäiseen ryhmään verrattuna. Cheesmanin mielestä on kuitenkin todennäköistä, että nopeutuneella kasvulla kasvavat puut kasvavat, kun ne ovat saavuttaneet tietyn koon, mikä tarkoittaa, että metsässä ei välttämättä ole suurempia puita. "Teillä on kasveja, jotka saavuttavat saman kasvun, mutta nopeammin", Cheesman selittää, "joten voi olla niin, että metsien liikevaihto kasvaa. ”
"Tätä työtä on tehty paljon maatalousjärjestelmissä monivuotisten ja yksivuotisten satokasvien kanssa, ja vastaavat asiat on osoitettu siellä", mutta hän sanoo, "puiden kanssa on vain perustavanlaatuisesti vaikeampaa suorittaa koko sukupolven kokeilu taimista jopa itse taimien tuottamiseen. ”
Siitä huolimatta, Cheesmanin mielestä on olemassa suuri mahdollisuus, että lisääntynyt hengitys voi tarkoittaa lyhyempiä sukupolvia, jolla olisi koko joukko vaikutuksia kasvien ekologisiin järjestelmiin.
Nopeampi nopeus voi tarkoittaa myös heikompaa kasvia. Riippumatta tästä tutkimuksesta toinen tutkija, Whitman Miller Smithsonian Environmental Research Centeristä Edgewaterissa, Maryland, työskentelee meriheinän kanssa "totesi, että kohonnut CO2 johti nopeampaan kasvuun (hyvä asia), mutta siihen liittyvillä suojaavien kemiallisten yhdisteiden vähennyksillä (huono asia) ).”
Cheesman sanoo, että löytö sopii yhteen oman kokemuksensa kanssa trooppisten lajien tutkimisesta.
"Näemme jotain vastaavaa taimissa", hän sanoo. "Korkeampi öinen lämpötila voi johtaa lisääntyneeseen ampumakorkeuteen ja pidentyä sisäpintojen pituutta lehtien välillä ja siten vaikuttaa esimerkiksi rakenteelliseen eheyteen ja mahdollisesti veden liikkeeseen kypsissä puissa." Heikemmät rakenteet voivat tehdä kasveista alttiimpia loisille tai sienille. jotain Miller huomauttaa myös teoksessaan.
Vaikka hän uskoo, että hänen kirjoituksensa merkitsee tarvetta miettiä uudelleen fotosynteesin ohjaamaa kasvua, Cheesman tunnustaa tutkimuksen rajoitukset ja monet tuntemattomat.
"Siellä on erittäin tärkeitä huomautuksia siinä määrin, että nousevat öiset lämpötilat johtavat hyvin erilaisiin sadekuvioihin ja veden saatavuuteen, jolla voi olla erittäin syvällinen vaikutus itse puiden kasvuun", hän sanoo mainitseen yhden tällaisen ratkaisevan kysymyksen. "Sinulla on suora vaikutus lämpötilaan ja sitten paljon epäsuoria vaikutuksia kaikenlaisiin muihin asioihin."
Hän toivoo tulevan tutkimuksensa laajentavan mitä Winterin kanssa aloittanut. "Olen kiinnostunut siitä, kuinka lämpötila on vuorovaikutuksessa muiden prosessien kanssa, joten ei pelkästään fotosynteesin ja hengityksen lisäksi myös meristemaattisesta aktiivisuudesta, lehtien kehityksestä, kaikista näistä prosesseista ja siitä, kuinka ne kaikki sitoutuvat yhteen integroituun reaktioon lämpötilaan."
