Takarékos erdők, pazarló rétek – új kutatás tárja fel a növények vízhasználati stratégiáit

Globális szintű talajnedvesség-modellezés forradalmasíthatja a klímamodelleket, miszerint az erdők hosszú távra terveznek, míg a füves területek gyorsan elpazarolják a rendelkezésre álló vizet.

A Kaliforniai Egyetem Santa Barbara és a San Diego Állami Egyetem kutatói egy olyan új, nemlineáris modellt dolgoztak ki, amely az eddigi klímamodelleknél pontosabban képes megmutatni, hogyan reagálnak a különböző növénytípusok a vízhiányra. Míg korábban a lineáris megközelítések domináltak, ezek sok esetben félrevezetők lehetnek – különösen, ha az ökoszisztémák adaptív viselkedését szeretnénk megérteni.

„Egyszer élünk” füvek, maratonista erdők?

Az új modell egyik legérdekesebb felismerése, hogy a különböző növénytípusok egészen eltérő „vízgazdálkodási stratégiát” alkalmaznak.

• A füves területek a lehető leggyorsabban „kicsapják” a rendelkezésre álló nedvességet, úgy viselkednek, mintha nem lenne holnap.

• Az erdők ezzel szemben visszafogottan, „tartalékolva” gazdálkodnak a vízzel, felkészülve a hosszabb száraz időszakokra.

A kutatók ezt úgy jellemezték: a füvek vízhasználata a YOLO-elvet követi („You Only Live Once”-Egyszer élünk), míg az erdők stratégiája egy hosszútávfutó bölcs előrelátását tükrözi.

Mitől függ, hogy egy növény pazarló vagy takarékos?

A viselkedést elsősorban két tényező határozza meg:

1. A klíma szárazsága: Minél szárazabb az éghajlat, annál nagyobb a „vízkockázat”, amit egy növénynek mérlegelnie kell.

2. A vegetáció sűrűsége: A sűrűbb növénytakaróban nagyobb verseny van a vízért – ez befolyásolja, hogy egy adott növénytársulás milyen stratégiát választ.

A modell különösen a csapadék utáni kiszáradási görbét (dry-down curve) elemzi, amely megmutatja, mennyire gyorsan párolog el vagy szívódik fel a víz. Ennek alakja jól jelzi, hogy egy ökoszisztéma inkább kockáztat vagy inkább tartalékol.

Miért fontos ez a vízgazdálkodás és a klímamodellek szempontjából?

A jelenleg használt klímamodellek sok esetben túlbecsülik, milyen gyorsan veszítenek nedvességet az ökoszisztémák – és ezzel torzítják a víz- és szénciklus előrejelzéseket. Az új modell viszont finomhangolható a helyi éghajlati és talajviszonyokra, és pontosabb becsléseket ad az öntözés, vízvisszatartás és mezőgazdasági döntéshozatal számára.

Különösen hasznos lehet:

• agrárgazdálkodásban,

• természetvédelmi tervezésben,

• vízügyi stratégiai döntésekben,

• és klímaadaptációs fejlesztések során.

A kutatás jövője: skálázható modellek, jobb globális előrejelzések

A kutatók most azon dolgoznak, hogy az új paraméterek bekerüljenek a Föld-rendszer modellekbe (Earth System Models), és így nagyobb léptékben is alkalmazhatók legyenek, akár vízgyűjtő területek vagy teljes régiók szintjén is.

Ez a fejlesztés lehetővé teszi, hogy jobban megértsük a talajnedvesség változásainak visszacsatolási hatását a víz- és szénkörforgásra, így sokkal pontosabb és fenntarthatóbb megoldások születhetnek.

Ez a kutatás nemcsak a növények viselkedéséről árul el többet, hanem megkérdőjelezi a jelenlegi klímamodellek pontosságát is. A víz ugyanis nemcsak életfeltétel, hanem stratégiai erőforrás is – és úgy tűnik, a növények ezt már régóta tudják.

Az emberiségnek most kell megtanulnia újra gondolkodni a vízről, takarékosan, hosszú távra tervezve.

The full study was published in the journal Nature Ecology & Evolution.

Fotó: Canva