Чтобы противодействовать ущербу, который ураганы нанесли их кронам, деревья, по-видимому, корректируют ключевые характеристики своих недавно выросших листьев, согласно годичному полевому исследованию, представленному сегодня на ежегодной конференции Британского экологического общества.
Когда в прошлом году на Пуэрто-Рико обрушился ураган «Мария», ставший самым страшным стихийным бедствием за всю историю наблюдений, поразившим территорию США, он сорвал листья с многих деревьев и, следовательно, нарушил их способность поглощать свет, необходимый для роста и выживания.
Экологи из Университета Клемсона воспользовались возможностью, чтобы изучить, как ураганы влияют на сухие тропические леса в Карибском бассейне и способны ли деревья компенсировать значительный ущерб, увеличивая потребление ресурсов за счет новых листьев.
В ходе исследования ученые изучили листья 13 наиболее доминирующих видов деревьев через один, восемь и двенадцать месяцев после удара урагана «Мария» и сравнили их с листьями, собранными до урагана. Они проанализировали, были ли немедленные изменения, наблюдаемые в листьях, временными или сохранялись в течение нескольких сезонов.
Наше исследование привело нас в государственный лес Гуаника на юго-западе Пуэрто-Рико, который включает в себя один из лучших участков естественных сухих лесов в Карибском бассейне. Количество осадков здесь крайне неравномерно, с огромной изменчивостью в течение года и между годами. Лес также расположен на известняке древнего кораллового рифа, который чрезвычайно пористый, а это означает, что у деревьев мало времени, чтобы улавливать воду, когда она проходит через подстилающую скалу. В результате организмы уникально приспособлены к тому, чтобы справляться с непредсказуемой доступностью воды», - сказал Тристан Аллертон, кандидат наук в Университете Клемсона.
Деревья полагаются на газообмен через свои листья, одновременно собирая CO2 из атмосферы для преобразования в энергию, пытаясь свести к минимуму потерю воды (листовой газообмен). Чтобы зафиксировать максимальную скорость обмена листового газа деревьями, команда прикрепила датчик к новым листьям в лесу в нескольких точках в течение дня.
Они также изучили форму и структуру новообразованных листьев, которые играют важную роль в эффективном извлечении газа из атмосферы.
Предварительные результаты показывают, что 11 из 13 исследованных видов потребляли CO2 с гораздо большей скоростью сразу после урагана Мария. Многие также изменили ключевые характеристики своих листьев, в том числе увеличили площадь листа по сравнению с инвестициями в биомассу листьев. Другими словами, деревья смогли уловить такое же количество света, затрачивая меньше на производство листьев.
Ключевой вывод заключался в том, что листья некоторых видов содержали меньше хлорофилла, чем до урагана. Несмотря на то, что новые листья структурно лучше подходили для захвата ценных ресурсов, более низкое качество листьев могло сократить продолжительность жизни листьев и деревьев. «способность производить энергию», - добавил профессор Скип Ван Блум, научный руководитель Аллертона в Университете Клемсона.
В целом карибские тропические сухие леса, похоже, способны переносить сильные ураганы, хотя экологи подчеркивают, что могут быть «победители» и «проигравшие» с точки зрения реакции видов.
В настоящее время неясно, могут ли доминирующие вечнозеленые виды использовать условия после урагана в той же степени, что и лиственные виды.
Аллертон сказал: «Многие из наших вечнозеленых растений продемонстрировали незначительные изменения в скорости газообмена, и в целом относительное снижение содержания хлорофилла в новых листьях после Марии было намного больше, чем у лиственных видов. В нормальных условиях вечнозеленые растения обновляют свои кроны в течение месяца/года, поэтому, вероятно, повреждение кроны ураганом является более дорогостоящим процессом для этих деревьев».
Поскольку изменение климата приводит к ожидаемому увеличению частоты и интенсивности ураганов, видовой состав сухих тропических лесов Карибского бассейна, вероятно, изменится. Одна из проблем заключается в том, исчезнут ли со временем эндемичные виды.
"Это был бы огромный позор, поскольку известно, что в сухих карибских лесах больше эндемичных видов, чем в сухих лесах материка. Многие деревья, найденные там, также невероятно древние, что делает эти леса живым музеем биоразнообразия", заключил Аллертон.