Как деревья выживают в засуху: измерение их «личности»

Два последовательных засушливых года в Южной Австралии вызвали экстремальный стресс у городских деревьев и кустарников. Специалисты Университета Флиндерса исследовали степень усыхания деревьев в Аделаиде, пострадавших от засухи.

Чтобы лучше понять, как разные деревья реагируют на засуху, учёные использовали новый подход для оценки «эффективности и безопасности» (устойчивости) растения в поглощении воды из почвы — по сути, измерили их «личность».

«Одни деревья поглощают воду из почвы эффективнее других, когда воды много, но становятся менее устойчивыми в засуху — точно так же, как люди с разными типами личности по-разному реагируют на стресс», — объясняет профессор гидрологии Хуадэ (Уолтер) Гуан в новой статье в журнале Hydrology and Earth System Sciences.

Исследование показывает, как разные деревья одного вида могут проявлять гибкость, регулируя баланс между гидравлической эффективностью и безопасностью в сухие и влажные сезоны.

«Тест на "личность" дерева, измеряющий его реакцию во время засухи, может помочь определить, вероятно ли его восстановление при возвращении влаги в почву. Это подскажет, стоит ли рекомендовать полив или он уже бесполезен», — говорит профессор Гуан.

Текущие методы измерения гидравлических свойств растений трудоёмки, разрушительны и сложны для масштабирования. В экспериментах использовалось растение Allocasuarina verticillata (поникающая казуарина), эндемик юго-восточной Австралии, для разработки нового неразрушающего метода оценки баланса между эффективностью и безопасностью.

Новая система проводит одновременные измерения сокодвижения и водного потенциала с помощью двух небольших устройств, прикреплённых к стволу, подобно холтеровскому монитору, записывающему сердечный ритм у человека.

Исследователи Университета Флиндерса сейчас тестируют эту систему в рамках проекта «Сухие колодцы и деревья», изучая, как сбор дождевой воды для почвы может улучшить здоровье деревьев в засушливый сезон и усилить охлаждающий эффект крон летом.

Параллельно эксперты университета опубликовали в Journal of Hydrology дополнительное исследование реакции растительности на изменчивость климата, направленное на лучшее использование воды и улучшение уровня эвапотранспирации растений для их защиты в будущих более жарких и сухих условиях.