İklim Değişikliği Sıcaklığı Getirdikçe Güçlü Kızıl Ağaç Ne Kadar Dayanabilir?

İpek böceği ağaçları dayanıklılıklarıyla bilinir; ateşe, mantara ve çürümeye direnerek yüzyıllar boyunca hayatta kalırlar. Ancak bu kadim ağaçlar şimdi nispeten yeni bir düşmana: sıcak dalgalarına karşı hassas hale gelmiş olabilir.

Sıcaklıklar yükseldikçe, bu ikonik ağaçlarda fotosentez yavaşlar; araştırmacılar 22 Eylül’de Journal of Geophysical Research: Biogeosciences dergisinde bunu bildirdi. Laboratuvar deneyleri, iğne yapraklarındaki güneş ışığıyla besin üretim sürecinin hızının 30’dan 40 santigrad dereceye çıkınca yaklaşık olarak yarıya düştüğünü gösteriyor.

Böyle bir değişim genellikle “şiddetli stres seviyeleri”ni işaret eder, diyor Davis Kaliforniya Üniversitesi’nde ekofizyolog Lily Klinek. Bu hassaslık, ağaç ölümlerine yol açabilir ve bu da iklim değişikliğine karşı bir kalkan olan Kaliforniya’nın en büyük karbon depolarından birini tehlikeye atabilir.

İpek böceği ağaçları (Sequoia sempervirens) yalnızca merkez Kaliforniya’dan güney Oregon’a kadar uzanan, sıcaklıkların yumuşak ve sisi bol olduğu dar bir kıyı habitatında yaşar. Ancak son sıcak dalgaları, alanlarının bazı kısımlarında sıcaklıkları 40 santigrad derecenin üzerine çıkardı.

Sıcak dalgalarının fotosentez üzerindeki etkisi diğer ağaç türlerinde çalışıldı; bazıları diğerlerinden daha iyi dayanıyor. Ancak bu, ipek böceği ağaçlarının sıcaklığa nasıl tepki verdiğini araştıran ilk çalışma, diyor Missoula Montana Üniversitesi’nde ekofizyolog Troy Magney.

Laboratuvardaki bir deneyde suda duran bir ipek böceği ağacı örneği. İğne yaprakların bir kısmına sıkıştırılan gri alet, fotosentez hızını gösteren gazları ölçüyor. Lily Klinek/UC Davis

Temmuz 2022’den Ekim 2024’e kadar Klinek, Magney ve meslektaşları Kaliforniya’nın Mendocino ilçesindeki ağaçların iğne yapraklarının performansını tekrar tekrar ölçtü. Bu dönem iki sıcak dalga içeriyordu.

Genellikle ağaçlar serin kalır; stomata olarak adlandırılan küçük gözenek benzeri açıklıklardan su buharlaştıkça, ısını da beraberinde götürür, tıpkı terlemenins insanları serinletmesi gibi. Ancak koşullar çok sıcak ve kuru olduğunda stomata kapanır ve bitkinin nemsini korur. Aşırı sıcak altında ekip, iğne yaprakların etrafındaki havadan en az 10 derecede daha sıcak olduğunu buldu; bunun nedeni koyu iğne yaprakların yeterli güneş ışığını emmesiydi. Bu da stomataların en azından kısmen kapalı olduğunu gösteriyor.

Bu aynı gözenekler fotosentez için kritik öneme sahiptir; ağaçların karbondioksiti alıp besin üretmek için kullandığı ve oksijeni saldığı yer burasıdır. “Esasen yeterli karta erişimleri yoksa açlıktan ölebilirler,” diyor Klinek.

Ancak sahadaki sıcaklığın fotosentez üzerindeki etkisini araştırmak zor. Bu, “canlı bir dalın etrafına bir sıcaklık odası kurmayı” ya da “bir sıcak olayın gerçekleşmesini beklemeyi” gerektirirdi, diyor Klinek. Bunun yerine arabasının çatısına tırmandı ve bir dal budama makasıyla yaklaşık beş metre yükseklikten, alt taçtan örnekler topladı.

Laboratuvarda araştırmacılar örnekleri son yazlarda görülen sıcak dalgalarına uyacak şekilde artan sıcaklığa maruz bıraktı ve ortaya çıkan fotosentez hızlarını ölçtü. Örnekler suda batırıldığı için stomataları açıktı ve fotosentez için gerekli tüm malzemelere tam erişimi vardı, yine de hız düştü. “Karta açlıktan dolayı fotosentezlerini yavaşlatmadılar,” diyor Klinek.

Pratik nedenlerle çalışma, eski devlerin değil, genç ipek böceği ağaçlarını inceledi. 100 metreden uzun ağaçlardaki en alçak dallara ulaşmak zor. “Jetpack’iniz yoksa örnekleyebileceğiniz şeyler konusunda temel sınırlamalar var,” diyor çalışmaya dahil olmayan Corvallis Oregon Devlet Üniversitesi’nde ekofizyolog Christopher Still. Yine de ekibin sonuçları, ipek böceği ağaçlarının “gerçekten sıcaklığa hassas” olduğunu gösteriyor. “Bunu diğer türlerde mutlaka bu kadar görmüyorsunuz,” diyor Still.

Sahada Klinek, ağaçların suyu korumak için stomatalarını kapattığını gözlemledi. Bu, daha gerçekçi koşullarda, yani bir sıcak dalga ve kuraklık aynı anda vurduğunda, sıcaklık ve su eksikliğinin yavaşlamayı “daha da yoğun” hale getirebileceğini işaret ediyor. Ancak daha fazla çalışma yapılması gerektiğini not ediyor. “Dönüştürülemez hasar için eşiğin ne olduğunu henüz bilmiyoruz.”