Fotosinteza s-ar putea opri la tropice pe măsură ce cresc temperaturile

Se spune adesea că pădurile sunt plămânii Pământului. Copacii înalți se întind spre cer pentru a găsi lumina soarelui, aspirând apă prin rădăcini și dioxid de carbon prin frunze pentru a face fotosinteza. Dar odată cu creșterea temperaturilor, fotosinteza s-ar putea opri.

Ca orice reacție chimică, acest schimb elementar funcționează cel mai bine într-un interval optim de temperatură, în afara căruia mecanismele fotosintetice ale unui copac se pot descompune.

• Cercetătorii cred că ochii vertebratelor au fost inițial un singur ochi în vârful capului
• Cum se împerechează caracatițele: un braț care găsește și fertilizează femela

Odată cu creșterea temperaturilor globale, un nou studiu care combină măsurătorile copacilor cu date satelitare globale a descoperit că o mică parte dintre frunzele coronamentelor din pădurile tropicale ar putea atinge limita superioară.

„Acest studiu arată că există momente și locuri în care frunzele pădurilor tropicale depășesc pragurile critice de temperatură”, spune autorul principal, ecologistul tropical Gregory Goldsmith, de la Universitatea Chapman (SUA).

Fotosinteza s-ar putea opri din cauza temperaturilor ridicate

Cercetările arată că copacii tropicali pot menține fotosinteza până la 46,7 °C, în medie. Dar lumea nu se încălzește uniform și nici coronamentul pădurilor. Toleranța la căldură variază între specii și populații și, posibil, chiar și între frunzele aceluiași copac, spune Goldsmith, citat de Science Alert.

Pentru a înțelege dacă unele frunze se apropie de temperaturi la care fotosinteza s-ar putea opri, o echipă condusă de ecoinformaticianul de la Universitatea Northern Arizona Christopher Doughty a extras date de la senzorul ECOSTRESS al NASA, care măsoară temperaturile suprafeței terestre în timp ce se învârte în jurul Pământului la bordul Stației Spațiale Internaționale.

Măsurătorile din satelit efectuate între 2018 și 2020 au fost validate cu date de la senzori montați pe turnuri care înregistrează temperaturile în coronamentele superioare din cinci situri forestiere din Brazilia, Puerto Rico, Panama și Australia.

„Este nevoie atât de observații de la sol, cât și din satelit pentru a înțelege temperaturile acestor coronamente de păduri tropicale, deoarece pentru temperaturile frunzelor, nu mediile sunt importante, ci extremele”, explică Goldsmith.

Cum sunt afectați copacii de căldură?

Analiza a constatat că temperaturile coronamentului au crescut în medie în jurul valorii de 34 °C în perioadele secetoase, deși unele frunze au depășit 40 °C. O mică parte dintre frunze, aproximativ 0,01%, a depășit temperaturile critice cel puțin o dată pe sezon.

„Deși rar, apariția temperaturilor extreme poate avea un efect catastrofal asupra fiziologiei unei frunze și poate fi considerată un eveniment cu probabilitate scăzută, dar cu impact ridicat”, scriu cercetătorii.

Pe baza a ceea ce știm despre fiziologia plantelor, copacii își pot închide porii în formă de fasole de pe frunze, numiți stomate, pentru a conserva apa pe măsură cresc temperaturile. Cu toate acestea, acest lucru ar putea expune frunzele la temperaturi dăunătoare, deoarece frunzele nu se mai pot răci prin transpirație. În perioadele de secetă, când solurile sunt uscate, căldura se poate intensifica pentru copacii stresați de lipsa apei, deoarece umiditatea solului afectează și temperaturile frunzelor.

„Vă vine să credeți sau nu, dar nu știm foarte multe despre motivul pentru care mor copacii”, spune Goldsmith. Înțelegerea efectelor interactive ale căldurii și secetei și ale apei și temperaturii este deosebit de limitată, adaugă el.

În viitoarele scenarii de încălzire, fotosinteza s-ar putea opri

Pentru a simula condițiile viitoare, echipa a modelat răspunsurile pădurilor tropicale la temperaturi mai calde și la secete periodice, folosind date din trei experimente de încălzire în care senzorii de temperatură au fost lipiți de frunze individuale din coronamentele superioare ale pădurilor.

Modelul simplifică dinamica pădurilor cu o serie de ipoteze, dar, cu toate acestea, simulările sugerează că până la 1,4% din frunzele superioare ale coronamentului ar putea deveni atât de fierbinți încât fotosinteza s-ar putea opri în viitoarele scenarii de încălzire.

Dacă încălzirea depășește 3,9 °C, ceea ce este posibil în cel mai rău caz, ar putea fi mai cald decât pot suporta pădurile. Frunzele și copacii ar putea începe să moară, declanșând o pierdere uriașă de astfel de depozite de carbon importante.

Cercetătorii subliniază, totuși, că există un grad considerabil de incertitudine în rezultatele lor, ceea ce înseamnă că încă am putea avea timp să acționăm, reducând emisiile și reducând defrișările pentru a proteja pădurile tropicale.

„Este încă în puterea noastră să decidem soarta acestor tărâmuri critice ale carbonului, apei și biodiversității”, concluzionează ei.

Studiul a fost publicat în Nature.

Vă recomandăm să citiți și:

Cercetătorii au descoperit că viermii folosesc electricitatea pentru a sări

Test de cultură generală. De ce nu fac peștii implozie în adâncuri?

Răzbunarea balenelor ucigașe! Atacă navele și învață unele de altele cum să le scufunde

„Atlantificarea” Oceanului Arctic a început! Un cercetător a făcut o descoperire neașteptată