Группа биологов из Университета Юты обнаружила, что во время длительных периодов жары с небольшим дождем некоторые растения и деревья тратят ценную влажность почвы, чтобы охладиться. По мнению исследователей, такое поведение может усилить засуху.
«Мы показываем, что реальная физиология растения важна», — сказал соавтор исследования профессор Уильям Андерегг. «Способ, которым деревья поглощают, транспортируют и испаряют воду, могут влиять на социально значимые экстремальные явления, такие как сильные засухи, которые могут затронуть людей и города».
Благодаря своим исследованиям профессор Андерегг ранее обнаружил, что некоторые растения строятся для замедления движения воды и помогают минимизировать потери воды, когда она горячая и сухая. Однако другие растения имеют гораздо более благоприятную систему для движения воды, которая включает большие отверстия в ее листьях.
В предыдущих исследованиях профессор Андерегг изучал, как эти черты могут влиять на способность деревьев и лесов противостоять условиям засухи. Для текущего исследования, исследователи намеревались исследовать, как эти черты могут влиять на саму засуху.
«Мы давно знаем, что растения могут влиять на атмосферу и климат», — сказал профессор Андерегг. Вода, которую растения и деревья извлекают из почвы, попадает в атмосферу в виде водяного пара. Например, в тропических лесах Амазонки избыток водяного пара может увеличить количество осадков.
На 40 объектах по всему миру команда использовала инструменты для сбора данных о потоках тепла, воды и углерода в воздух и из воздуха. Исследователи также наблюдали, какие виды деревьев наиболее часто встречаются вокруг инструментов. Сравнивая эту информацию с базой данных о древовидных особенностях, эксперты смогли определить, какие особенности соответствуют все более интенсивным засухам.
Первой особенностью, которая была идентифицирована, была максимальная скорость газообмена в листьях или скорость, с которой листья могут качать водяной пар в воздух. Вторым признаком, который чаще всего коррелировал с наиболее интенсивными засухами, был перенос воды или количество воды, которое дерево может перемещать в листья.
Исследование показало, что в более холодных регионах деревья сократили потребление воды в ответ на снижение влажности почвы. Однако в более теплых климатических условиях некоторые растения и деревья с высоким уровнем водного транспорта и газообмена в листьях работали усерднее, чтобы сохранять прохладу при высыхании почвы. В результате они теряли все больше и больше воды, истощая оставшуюся почвенную влагу.
«В итоге вы достигаете этих условий, которые теплее и суше намного быстрее с этими растениями, чем с другими растениями», — сказал профессор Андерегг.
Хотя в более теплом климате больше растений с такими водоемкими характеристиками, некоторые виды растений могут усиливать засуху независимо от погоды. «Если не учитывать эту ключевую физиологию растений, мы получим менее точные прогнозы того, что изменение климата будет означать для засухи во многих регионах».
Исследование опубликовано в трудах Национальной академии наук.
