07/12/2023
0Ранее спящая почка прорастает из прибрежного красного дерева, которое сгорело и считалось погибшим во время пожара. Эрик Сатер / Университет Северной Аризоны.
Новое исследование показало, что прибрежные секвойи Калифорнии обладают замечательной способностью восстанавливаться после сильных лесных пожаров .
В исследовании, проведенном учеными из Университета Северной Аризоны (NAU), изучалось восстановление древних деревьев после пожара комплекса молний CZU , который сжег тысячи акров в государственном парке Big Basin /Большой бассейн/ в Калифорнии летом 2020 года, говорится в пресс-релизе NAU. Некоторым секвойам, пострадавшим от пожара, было более 1500 лет.
«Недавний пожар в Калифорнии повредил прибрежные рощи секвойи вечнозеленой ( Sequoia sempervirens ), уничтожив всю листву на некоторых из самых высоких и старых деревьев на Земле. Сгоревшие деревья восстанавливаются путем отрастания корней, ствола и ветвей, обязательно поддерживаемых неструктурными запасами углерода », — пишут авторы исследования. «Неструктурные запасы углерода могут иметь многолетний возраст, но прямое использование старого углерода редко документируется и никогда в таких больших старых деревьях. Мы обнаружили, что некоторые ростки содержат самый старый углерод, который когда-либо наблюдался, ремобилизованный для роста».
Исследовательская группа обнаружила, что многие из сгоревших деревьев на самом деле не пострадали от огня, как казалось на первый взгляд, говорится в пресс-релизе. Благодаря своей огромной способности хранить углерод, эти запасы давали секвойе энергию, необходимую для прорастания. Когда лес начал восстанавливаться после пожара, из почек, которые были похоронены сотни лет, выросли новые листья.
«Еще предстоит определить, являются ли старые запасы красного дерева и древние клеточные линии исключением в растительном мире или исключительным примером страховой стратегии, общей для долгоживущих растений», — сказал в пресс-релизе Джордж Кох, один из соавторов исследования, профессор Центра экосистемных наук и общества НАУ (Экосс).
Исследование «Старые запасы и древние почки способствуют возобновлению роста прибрежных секвой после катастрофического пожара» было опубликовано в журнале Nature Plants.
Растения сохраняют углерод в течение разного периода времени, но большинство моделей рассматривают периоды не более года. В этом исследовании использовались модели для изучения того, как долго резервы могут храниться для будущего использования. Ученые сделали это, подавляя естественный процесс фотосинтеза, чтобы предотвратить накопление нового углерода, а также использовали радиоуглеродный анализ для оценки возраста углерода, используемого для энергии воспроизводства.
«Это исследование было для нас действительно интересным, потому что мы использовали измерения на атомном уровне — подсчитывая количество углерода-14 по отношению к углероду-12 — чтобы понять, что эти ростки, которые начинаются с крошечных зеленых побегов, говорят нам о стратегии роста этих огромных деревьев, которые являются одними из крупнейших живых организмов на земле», — сказал в пресс-релизе профессор Риджентс Эндрю Ричардсон ( Экосс), который был соавтором исследования.
Исследователи обнаружили, что у некоторых деревьев запасы углерода формировались десятилетия или, возможно, даже столетие.
«Насколько нам известно, это одни из старейших когда-либо измеренных запасов углерода», — сказал в пресс-релизе Дрю Пельтье, ведущий автор исследования и доцент Школы информатики, вычислений и киберсистем НАУ. «Сахар, фотосинтезированный, возможно, 100 лет назад, был использован для выращивания новых листьев в 2021 году. Хотя прибрежная секвойя явно является превосходным видом, вполне вероятно, что другие долгоживущие деревья также содержат запасы углерода, которые намного старше, чем считалось ранее».
Многие секвойи и другие породы деревьев в государственном парке Биг-Бейсин не пережили катастрофический пожар, и хотя прибрежные секвойи смогли прорасти, для полного восстановления лесной экосистемы Биг-Бейсина могут потребоваться столетия.
«По оценкам моделирования, для некоторых деревьев до половины углерода в ростках было получено в результате фотосинтеза более 57 лет назад, а прямые наблюдения за заболонью показывают, что деревья могут получить доступ к запасам, по крайней мере, таким же старым», — пишут авторы исследования. «Для организмов с тысячелетней продолжительностью жизни черты, позволяющие выжить в нечастых, но катастрофических событиях, могут представлять собой важный источник энергии . Ремобилизация фотосинтата, образовавшегося десятилетиями, после нарушения демонстрирует значительные количества неструктурного углерода в циклах древних деревьев в медленных, многодесятилетних временных масштабах».
