Учёные выяснили, что при резком повышении температуры калифорнийские секвойи снижают интенсивность фотосинтеза. Результаты исследования, опубликованного 22 сентября в журнале JGR Biogeosciences, указывают на возможные риски для выживания этих деревьев в условиях потепления. Одновременно может уменьшиться их способность поглощать углерод из атмосферы.
Секвойи вида Sequoia sempervirens растут в центральной и северной части Калифорнии. Их леса относятся к крупнейшим наземным хранилищам углерода на планете и сформировались в условиях исторически мягкого климата региона. За последние десятилетия ареал этих деревьев заметно сократился, а сама экосистема столкнулась с последствиями изменения климата.
Исследователи наблюдали за секвойями в лесу Гарсия-Ривер в округе Мендосино с 2022 по 2024 год. Один или два раза в месяц они брали образцы листьев трёх деревьев и измеряли их температуру и флуоресценцию. Этот показатель помогает оценить эффективность фотосинтеза — процесса, в ходе которого растения с помощью света превращают углекислый газ и воду в сахара и кислород.
В жаркие дни температура листьев, находившихся под прямыми солнечными лучами, могла быть на 10 градусов Цельсия выше температуры воздуха. «Это огромная разница и признак того, что листья испытывают такой стресс, при котором уже не могут эффективно регулировать свою температуру», — рассказала Live Science первый автор работы Лили Клайнек, докторант лаборатории оптики растений Калифорнийского университета в Дэвисе.
Обычно растения регулируют теплообмен и фотосинтез с помощью устьиц — крошечных пор на поверхности листьев. В жару секвойи, вероятно, закрывают их, чтобы сократить испарение воды, из-за чего перегреваются и получают меньше углекислого газа. Однако лабораторные опыты показали, что даже листья, находившиеся в воде с открытыми устьицами, фотосинтезировали слабее при повышении температуры.
Таким образом, жара напрямую ограничивает фотосинтетические возможности секвой, а не только действует через закрытие устьиц. Эколог Люси Роуленд из британского Эксетерского университета, не участвовавшая в исследовании, заявила Live Science: «Не только закрытие устьиц приводит к снижению фотосинтеза. Эти деревья уже страдают от прямого воздействия жары на их фотосинтетические системы». По словам Клайнек, учёным ещё предстоит определить, когда вызванный жарой стресс становится необратимым, и понять, как деревья и их экосистемы реагируют на длительное воздействие высоких температур и засухи.