Растения, эволюционно адаптированные к дефициту влаги, оказались более уязвимыми перед лицом экстремальных засух, чем виды из влажных регионов. К такому выводу пришла международная группа исследователей из Испании, Великобритании, Финляндии и Австралии, опубликовавшая результаты своей работы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Ученые установили, что в условиях климатических изменений защитные механизмы деревьев из засушливых зон, таких как Средиземноморье, становятся фактором риска.
Процесс гибели дерева в таких условиях сопоставим с эмболией у человека. При критической нехватке воды в почве в системе ксилемы – сети тонких трубок, транспортирующих влагу от корней к листьям – образуются пузырьки воздуха. Они блокируют циркуляцию жидкости, что приводит к постепенному иссушению тканей. Деревья из аридных регионов в ходе многовековой эволюции выработали структуру сосудов с короткими и толстыми стенками, которые эффективно сдерживают распространение воздуха по стволу, однако их восстановление требует колоссальных энергетических затрат.
Согласно выводам специалистов из Центра экологических исследований и лесного хозяйства (CREAF) и Эдинбургского университета, именно высокая «стоимость» регенерации делает такие виды, как филирея или мастиковое дерево, беззащитными перед затяжными периодами жары. В прошлом предсказуемые циклы засухи позволяли растениям восстанавливаться, но современная динамика климата не оставляет им времени на реконструкцию сосудистой системы. Процесс формирования новых тканей происходит слишком медленно, и дерево погибает от истощения ресурсов раньше, чем успевает заменить поврежденную ксилему.
Для сравнения, виды из речных пойм и влажных лесов, такие как тополя, обладают менее прочными сосудами, но способны восстанавливать свою проводящую систему значительно быстрее. Низкая энергетическая стоимость производства новых капилляров позволяет им эффективно адаптироваться к меняющимся условиям. В то же время средиземноморские виды, привыкшие к стабильно засушливому климату, не справляются с участившимися погодными аномалиями, так как скорость разрушения их тканей превышает темпы естественной регенерации.
Исследование также выявило прямую корреляцию между возрастом растения и вероятностью его гибели. Старые экземпляры накапливают структурные повреждения сосудов в течение десятилетий, а процесс обновления древесины у них с годами замедляется. В совокупности с глобальным потеплением это делает возрастные лесные массивы наиболее хрупким звеном экосистемы. Авторы работы подчеркивают, что полученные данные станут основой для создания более точных моделей прогнозирования состояния лесов в условиях изменения климата.
