Почему деревья растут по ночам?
По словам биологов, влажность воздуха играет ключевую роль в том, когда и как быстро растут деревья. Сухой воздух замедляет их рост — сильнее, чем сухая почва. Поэтому деревья растут преимущественно ночью, когда он более влажный.
Дендрометры, установленные на стволах / ©Роман Цвайфель
Международная исследовательская группа под руководством Романа Цвайфеля из Швейцарского федерального института исследований леса, снега и ландшафта выяснила, что деревья растут в основном ночью. Это можно объяснить уровнем влажности воздуха. Подробности работы опубликованы в журнале New Phytologist.
Биологи проанализировали данные, которые получали в течение восьми лет со 170 деревьев семи распространенных видов. Растения были расположены в 50 точках по всей Швейцарии. В итоге ученые собрали примерно 57 миллионов единиц данных. Исследуемые участки входят в программу TreeNet, которая непрерывно измеряет радиус стволов деревьев с помощью высокоточных точечных дендрометров. И параллельно собирает информацию о сухости воздуха и почвы в швейцарских лесах с 2011 года.
Исследование показало, что скорость роста дерева варьируется в течение суток. Ствол может уменьшаться и расширяться в диапазоне от одного до пяти микрометров в час.
Кроме того, ученые пришли к выводу, что сухость воздуха позволяет деревьям расти в основном в ночное время. Днем она сильно ограничивает рост ствола. «Самым большим сюрпризом для нас стало то, что деревья росли даже в умеренно сухих почвенных условиях, когда воздух был достаточно влажным. И наоборот, рост оставался очень низким, когда почва была влажной, но воздух был сухим», — рассказал Цвайфель.
Причина оказалась в следующем: когда воздух становится суше, деревья временно теряют больше воды, чем поглощают через корни. Так, водный потенциал дерева сокращается, а рост останавливается независимо от наличия углеводов.
Также выяснилось, что рост ствола более чувствителен к сухости воздуха, чем способность к фотосинтезу. По словам авторов работы, это объясняет, почему деревья в сухой среде способны к фотосинтезу, но редко вырастают высокими.
Так ученые установили, что деревья растут только в определенное время — несколько часов в сутки. И, поскольку накапливание углерода (фотосинтез днем) и потребление углерода (рост в ночное время) происходят в разное время, их чувствительность к климатическим факторам различается днем и ночью.
Авторы исследования уверены, что их выводы могут изменить наш взгляд на воздействие изменения климата на леса, а также помочь прогнозировать степень поглощения углерода в них.