A hőség miatt lelassulhat a világ legmagasabb fáinak fotoszintézise

A kaliforniai parti mamutfenyők a világ legmagasabb fái közé tartoznak, és hatalmas mennyiségű szenet képesek megkötni. Egy új amerikai kutatás azonban kimutatta, hogy a nyári hőhullámok idején leveleik akár 10 Celsius-fokkal is melegebbek lehetnek a környező levegőnél. A túlzott felmelegedés jelentősen visszafoghatja a fotoszintézist, még akkor is, ha a növények számára elegendő szén-dioxid áll rendelkezésre.

A világ legmagasabb fáit is veszélyezteti a felmelegedés

A parti mamutfenyő (Sequoia sempervirens) Észak-Amerika csendes-óceáni partvidékének egyik legismertebb fafaja. Természetes élőhelyén a viszonylag hűvös éghajlat, a téli csapadék és a nyári parti köd együttesen biztosítja a növekedéséhez szükséges feltételeket.
Ezek az erdők nemcsak rendkívüli méretű fáik miatt fontosak. A Föld legnagyobb szénsűrűségű szárazföldi ökoszisztémái közé tartoznak, ezért egészségük megőrzése a globális szénkörforgás szempontjából is jelentős.

A Kaliforniai Egyetem kutatói most azt vizsgálták, hogyan reagálnak a mamutfenyők levelei a nyári hőségre. Az eredmények szerint a szélsőségesen magas hőmérséklet közvetlenül korlátozhatja a fák fotoszintézisét, ami hosszabb távon a növekedésüket és szénmegkötő képességüket is befolyásolhatja.

Több mint 1500 méréssel vizsgálták a fák reakcióit

A kutatók a Kalifornia Mendocino megyéjében, a Garcia River Forest területén végezték vizsgálataikat. A fiatal mamutfenyőkből álló erdőben a tél jellemzően csapadékos, a nyár viszont száraz. A 2022-es és a 2024-es hőhullámok során a levegő hőmérséklete a 40 Celsius-fokot is meghaladta.

A kutatók 2022 júliusa és 2024 októbere között három fiatal mamutfenyőt követtek nyomon, és összesen 1527 levélszintű mérést végeztek.

A vizsgálatok során rögzítették a levelek és a környező levegő hőmérsékletét, a fényviszonyokat, valamint a fotoszintetikus rendszer működésére utaló jeleket.

A mérésekből kiderült, hogy a levelek átlagosan mintegy fél Celsius-fokkal voltak melegebbek a levegőnél. Szélsőséges körülmények között azonban ez a különbség elérte a 10 Celsius-fokot is.

Miért nem tudják lehűteni magukat a mamutfenyők?

A növények a leveleiken található apró nyílásokon, az úgynevezett gázcserenyílásokon keresztül vizet párologtatnak. A párolgás hőt von el, így a levelek a környező levegőnél is hűvösebbek maradhatnak.

Ez a természetes hűtőrendszer azonban csak megfelelő vízellátás mellett működik hatékonyan.

Forró és száraz időjárás esetén a fák részben bezárhatják gázcserenyílásaikat, hogy mérsékeljék a vízveszteséget. Ezzel azonban a párologtatás is csökken, így a levelek könnyebben túlmelegedhetnek.

A kutatók megfigyelték, hogy a mamutfenyők levelei reggel még általában a levegőhöz hasonló hőmérsékletűek voltak, dél körül és a kora délutáni órákban azonban egyre jobban felmelegedtek.

A jelenség kialakulásában a csökkenő párologtatás mellett a felhalmozódó hő és a levelek körüli légáramlás változásai is szerepet játszhatnak.