Godovi nam otkrivaju klimatske tajne šume
Zanimljivo istraživanje otkriva kako drveće reagira na klimu i ekstremne klimatske događaje
Šume su važni ponori ugljika i važne su zbog upijanja ugljikovog dioksida koji zagrijava naš planet i koji se ispušta u atmosferu spaljivanjem fosilnih goriva. No, još uvijek malo znamo o tome koliko je točno CO2 u njima uskladišteno - sada i/ili u prošlosti, a znanstvenici su tek posljednjih godina počeli otkrivati utjecaj klimatskih promjena u prošlosti.
Neil Pederson je kao budući šumski ekolog tijekom školovanja morao naučiti više o povijesti šuma. Tako je na postdiplomskom studiju čitao brojne članke u kojima se naglašavala važnost godova za otkrivanje povijesti šuma. „Zaljubio sam se u ljepotu i bogatstvo informacija koje se mogu dobiti iz godova koji su mi otkrili apsolutnu otpornost drveća i šuma“, rekao je Pederson.
Pederson i njegovi kolege danas koriste podatke prisutne u tim drevnim prirodnim izvorima znanja za bolje razumijevanje utjecaja klimatskih promjena i dinamike ugljika na šume. Naglasak je na važnosti istraživanja budući da podaci iz stabala dugog životnog vijeka mogu dosezati desetljećima, pa čak i stoljećima u prošlost. To je mnogo više nego što se može dobiti iz satelitskih snimki, mjerenja ugljikovog dioksida i iz računalnih modela čije visokotehnološko skupljanje informacija seže samo oko 30 godina unatrag.
„Ono što godovi mogu učiniti je poboljšati ove podatke“, rekao je Pederson. „Satelitske snimke predstavljaju samo mali dio života drveća, a kamoli života cijele šume. Nadalje, one samo obuhvaćaju vremensku normu područja i, kako saznajemo sve više, klima se mijenja tijekom vremena. Vremenske norme i prosjeci za noćne vremenske prognoze zasnivaju se na tridesetogodišnjim podacima. Dakle, iako su satelitske snimke dobre u pokrivanju prostora, iz njih možemo dobiti ograničene informacije o šumama zbog manjka tih podataka.“
Neil Pederson, koji je sada viši ekolog u Harvardskoj šumi, ogromnom šumskom istraživačkom području Sveučilišta Harvard, zajedno s Laiom Andreu-Hayles, izvanrednom znanstvenom profesoricom u Lamont-Doherty Opservatoriju Zemlje na Sveučilištu Columbia, i Mathieuom Levesqueom, voditeljem istraživanja grupe za upravljanje šumama na ETH Zürich, analizirali su godove kako bi odredili koliko precizno se podudaraju informacije koje su prikupili s informacijama dobivenim visokotehnološkom opremom. Htjeli su saznati mogu li godovi poslužiti kao zamjena za dobivanje više informacija o skladištenju ugljika i klimatskim promjenama u šumama tijekom duljeg vremenskog razdoblja i dobili su ono što su mogli dobiti.
Šume služe kao važni ponori ugljika, upijajući ugljikov dioksid koji zagrijava planet i koji je ispušten u atmosferu spaljivanjem fosilnih goriva. No, malo se zna o tome koliko je točno CO2 uskladišteno u šumama sada ili u prošlosti, a znanstvenici su tek posljednjih godina počeli otkrivati utjecaj klimatskih promjena u prošlosti.
- Istraživači proučavaju stabla tulipovca (Liriodendron tulipifera) u šumi Black Rock Forest na jugu države New York / Foto: Neil Pederson / Harvard University
Istraživači su proučavali uzorke godova za dvije široko rasprostranjene vrste – tulipovac (Liriodendron tulipifera) i crveni hrast (Quercus rubra) – koji rastu u tri klimatski različite regije istoka Sjedinjenih Američkih Država te su analizirali molekule ugljika i kisika, ili stabilnih izotopa, koje su pohranjene u njima. Uspoređivali su ih s prosjecima dobivenim iz satelita i otkrili su podudaranje podataka za svaku godinu i tijekom vremena. Usput, važno je istaknuti kako nijedno drvo nije uništeno pri prikupljanju godova. Znanstvenici su uzimali izvrtak (uzorak drva) za mjerenje prirasta svakog uzorka od kojih je svaki nešto uži od olovke.
„Naše istraživanje je prvo u kojem se uspoređuju stabilni izotopi iz godova s najnovijim generacijama procjena produktivnosti iz satelita“, rekao je Levesque. „Iskoristili smo prednost novije dobivenih podataka iz satelita i to je glavna novina našeg istraživanja.“
Njihova otkrića su objavljena u časopisu Nature Communications.
„Tulipovac, jedno od mojih najdražih stabala, jako je osjetljiv na padaline“, rekao je Pederson. „Zapravo, tulipovci se smatraju sušnim listopadnim drvećem - biljke koje odbacuju lišće tijekom suhih ili sušnih razdoblja. Tijekom suše iz 1999. godine u području New York Citya, pojedini tulipovci poprimili su žutu boju u kolovozu i odbacili velik dio lišća zbog sušne godine. U Kentuckyju, 2005. godine, nakon suše u kolovozu, tulipovci pored kojih sam prolazio svaki dan počeli su s povratkom kiše ponovno listati u rujnu. Bio sam zapanjen. Ta opažanja navela su me da pomislim kako bi upravo ova vrsta mogla biti dobar kandidat za istraživanje.“
Tulipovci su osim toga jako osjetljivi na količinu vode u tlu, pa su prema Pedersonu važna vrsta za drvo i ekologiju na velikom dijelu istoka Sjedinjenih Država. „Mi smo, također, odabrali čvrsti, crveni hrast, zbog njegove različite fiziologije, važnosti te vrste i njegove vrijednosti kao istraživane vrste za razumijevanje produktivnosti šume“, dodao je Pederson.
Levesque je potvrdio Pedersonova zapažanja te su i po njemu obje vrste dobre za proučavanje. „Njihova široka rasprostranjenost po istoku Sjeverne Amerike i njihova osjetljivost na klimu čini ih idealnim vrstama za naše istraživanje. Godišnji godovi ponašaju se poput termometra i mjerača kiše i bilježe klimu na jako dobar način“, kazao je Levesque.
Godovi su zapravo otkrili da pristup vodi ima najveći utjecaj na godišnji rast šuma, bez obzira na klimu. „Ovo bjelogorično drveće zahtijeva vlagu da bi raslo“, rekla je Andreu-Hayles. „Neki ljudi možda smatraju da u vlažnim područjima vlaga neće biti važna, ali naše istraživanje pokazuje da su čak i u jako vlažnim vremenskim razdobljima poput današnjeg ova stabla svejedno osjetljiva na promjene vlažnosti. Stabilni izotopi mjereni u godovima jako su osjetljivi na praćenje vlage.“
- Skeniranje goda i struktura jednog od uzoraka tulipovca (Liriodendron tulipifera) korištenih u istraživanju / Foto: Mathieu Levesque / Harvard University
Prema Levesqueu, količina vlage ima jedan od najvažnijih utjecaja na umjereni rast šuma na sjeveroistočnom, jugoistočnom i centralnom dijelu Sjedinjenih Država. To pak ne znači da više vlage ujedno znači i više rasta jer prekomjerno vlažni uvjeti također mogu biti ograničavajući faktor. Vlaga je, naime, glavni ograničavajući faktor za rast drveća i produktivnost bez obzira na lokalne klimatske uvjete na mjestima istraživanja.
Ovo otkriće je važno jer su se klimatske promjene pojavile u razdoblju obilježenom dramatičnim porastom ekstremnih vremenskih uvjeta, uključujući duže suše, jake oborine i poplave te opasne toplinske valove. Zato bi više podataka o povijesnim klimatskim promjenama moglo biti korisno za predviđanje budućih klimatskih utjecaja na šume. Stručnjaci smatraju zdravlje šuma kritičnim faktorom za ublažavanje onečišćenja ugljikom.
Pederson je naglasio da su suše u 16. i 17. stoljeću na puno gorem glasu nego ove današnje, ali bi moglo biti da je promjena klime, koja potiče mnogo jače padaline u nekim područjima, učinila raniju sušu teškom za usporedbu s današnjima. „Važno je sjetiti se, međutim, da iako se u budućnosti očekuje više kiše na sjeveroistoku i istoku Sjedinjenih Država, zagrijavanje povezano s promjenom klime povećat će isparavanje i pritisak suše na biljke“, rekao je Pederson. „Ne znamo sa sigurnošću što će se točno dogoditi.“
Rekao je kako je moguće da će se povećanjem vlažnosti pojedinih dijelova svijeta i zagrijavanjem smanjiti ukupna količina kiše tijekom ljeta te tako pogoršati suše. Druga je mogućnost da će ista područja ostati toliko vlažna da će zagrijavanje napraviti balans u povećanju padalina. Treća je opcija da će u slučaju smanjenja količina kiša izraženije zagrijavanje povećati pritisak suša na drveće, čak i ako se ne promijeni dostupna količina vode.
Istraživači se nadaju proširenju istraživanja i ispitivanju više drveća i dodatnih vrsta kako bi dobili informacije koje sežu još dalje u prošlost. „Ovakav posao bit će jako važan s obzirom da najduži podaci daljinskog istraživanja sežu iz 1982. godine, a drveće može živjeti stoljećima“, rekla je Andreu-Hayles.
Ovakva istraživanja pružit će nam kvalitetan uvid u to kako drveće reagira na klimu i ekstremne klimatske događaje. Zahvaljujući memoriji drveća možemo puno toga naučiti.
Žarko Šaravanja / Ekovjesnik