Yaşayan ağaçların dokuları, neden bazılarının kuraklıktan sonra iyileşebildiğinin ve bazılarının da öldüğünün sırlarını barındırıyor olabilir. Ancak bu dokuların olgun ormanlarda değerlendirilmesi zordur. Ne de olsa 90 yaşındaki ağaçlar, görüntüleme taraması için laboratuvara gidemez. Bu nedenle, kuraklığın bitkiler üzerindeki etkilerine ilişkin çalışmaların çoğu laboratuvarda ve daha genç ağaçlar üzerinde veya olgun ağaçların çekirdeklerini oyarak yapılır.
Avusturya’daki Innsbruck Üniversitesi’nde ekofizyolog olan Barbara Beikircher ve meslektaşları farklı bir yaklaşımla ortaya çıktılar: Laboratuvarı ağaçlara getirdiler.
Ekip, Münih’in dışındaki Kranzberg Ormanı’nda olgun ladin ve kayın ağaçlarından oluşan stantları sağlam, su geçirmez ultrason sensörleri ile donattı. Yaz yağmurunu engellemek için stantların bir kısmı çatılarla kapatılarak suni kuraklık koşulları yaratılmıştı.
Araştırmacılar, türün uzun kurak dönemlerle nasıl başa çıktığını anlamak için olgun ladin ve kayın ağaçlarına ultrason sensörleri ve elektrikli sondalar yerleştirdi.Innsbruck Üniversitesi
Ekibin Aralık Bitki Biyolojisi’nde bildirdiğine göre, beş yıllık izleme, kayınların (Fagus sylvatica) ladinlere (Picea abies) göre kuraklığa daha dayanıklı olduğunu ortaya çıkardı. Altta yatan mekanizmaları araştırmak bu farkı açıkladı.
Kuraklık stresli ağaçlar, yaz yağmurlarına maruz kalan ağaçlardan daha fazla ultrason sinyali üretti. Bu zayıf akustik dalgalar, ağaçların damarlarının derinliklerinde damar tıkanıklığı adı verilen hava kabarcıklarından yansıyordu. Yüzey gerilimi, suyun bir ağacın binlerce küçük damarında hareket etmesini sağlar – yapraklardaki gözeneklerden buharlaşma suyu gövdeden yukarı çıkarır (SN: 9/6/22). Ancak toprakta yetersiz su varsa, bu yukarı doğru çekme damarları tıkayan embolilere neden olabilir. Deneylerde, ladinler kayınlardan çok daha fazla ping attı ve bu da onların çok daha fazla emboli yaşadıklarını düşündürdü.
Bu, kayınların en azından yer üstünde su yönetimi konusunda daha az muhafazakar görünmesine rağmen. Ağaçlar, yapraklarındaki gözenekleri kapatarak damar tıkanıklıklarını önleyebilir, ancak bir değiş tokuş vardır. Bunu yapmak, ağaçların yaşamak ve büyümek için ihtiyaç duyduğu karbonhidratları ve şekerleri yapan fotosentezi harekete geçiren karbondioksit arzını keser. Beikircher, kuru koşullarda ağaçların “açlıktan ölmekle susuzluktan ölmek arasında” imkansız bir seçimle karşı karşıya kaldığını söylüyor.
Kayınlar, gözeneklerini kozalaklılardan daha uzun süre açık tutmalarına rağmen, ladinlere göre daha az damar tıkanıklığı yaşadı. Beikircher, bunun belki de kayınların daha derin, daha nemli topraklara ve daha sağlam su rezervlerine uzanan kökleri olmasından kaynaklandığını söylüyor. Araştırmacılar kuraklığı hafiflettikten sonra yapılan başka bir dizi deney, durumun böyle olduğunu gösteriyor.
Deneyin sonunda ekip toprağı ıslattı. Çoğu ölçüme göre tüm ağaçlar iyi bir şekilde iyileşti: Önceden kavrulmuş ağaçlardaki fotosentez oranları, kontrol gruplarındaki ağaçların oranlarına ulaştı ve suyla dolu emboliler.
Ancak Beikircher, ağaçların elektrik akımına karşı direncini ölçtüğünde, gövdelerin derinlerindeki nem seviyelerinin bir göstergesi olarak, ladinlerin su rezervleri hâlâ tükenmişti. Bu ağaçların tamamen iyileşmesine yardımcı olmak için bir mevsim yağmur yeterli değildi. Ladinlerin uzun süreli kuraklıktan sonra rezervlerini yenileyip dolduramayacakları veya bunun ne kadar süreceği belli değil.
İklim değişikliği kuraklığın daha sık ve şiddetli olmasına neden olduğundan, kuraklık koşullarına dayanabilen ve daha hızlı iyileşebilen türler, gelecekteki ormanlarda daha fazla nüfusa sahip olabilir (SN: 3/10/22). Bu, dünyanın ılıman ormanlarını oluşturan ağaçların bileşimlerinin, iklim ısındıkça değişebileceği ve bu ekosistemlerdeki diğer bitki ve hayvanlar için belirsiz sonuçlar doğurabileceği anlamına geliyor.
Beikircher, daha çeşitli bir ormanın ladin gibi kuraklığa duyarlı türlerin hayatta kalmasına yardımcı olup olmayacağını test etmeyi planlıyor. Ladin serpiştirilmiş derin köklü kayınlar, suyu ladin köklerinin olduğu yere kadar çekerek toprağın üst seviyelerinde nemi artırmaya yardımcı olabilir, diyor.
