Деревья растут только несколько часов в сутки и в основном по ночам: ученые назвали причину такого явления
Новые клетки у деревьев образуют из углеводов, производящихся в процессе фотосинтеза. Этот процесс происходит ночью, но он очень непродолжительный. Дерево не может расти слишком быстро из-за давления воды в стволе. Это выяснили ученые в недавнем исследовании. Вот почему деревья растут ночью всего в течение 2-3 часов, а все остальное время отдыхают.
Уникальное исследование
Ученые пришли к удивительному выводу, что деревья по ночам растут, а интенсивность этого процесса зависит от уровня влажности воздуха. На них были установлены специальные приборы, замеряющие радиальный рост ствола с почасовым разрешением данных. Было проанализировано 170 деревьев на 50 объектах по всей Швейцарии.
Радиус ствола непрерывно замерялся с использованием высокоточных дендрометров. Кроме того, параллельно отмечались данные о сухости воздуха (дефицит давления пара) и почвы (водный потенциал). Исследование велись с 2011 года. Данные показывают, что вероятность роста деревьев значительно варьируется в течение 24 часов в сутки: стволы сжимаются под действием водного стресса и расширяются в диапазоне от 1 до 200 мкм в день. Эти колебания накладываются на скорость роста 1-5 мкм в час.
Влажность воздуха очень важна
Исследовательская группа пришла к выводу, что влажность играет ключевую роль, поскольку способствует росту в основном в ночное время. Высокое давление воды в стволе днем ограничивало рост радиального стебля, за исключением раннего утра. «Мы выяснили, что деревья продолжали расти даже при сухой почве, если влажность воздуха была достаточной. И наоборот, они останавливались в росте как только воздух становился сухим», - вспоминает Роман Цвайфель, ведущий автор исследования.
Рост стебля более чувствителен к сухости воздуха, чем к фотосинтезу. Ученые обнаружили, что сухой воздух снижает рост стволов, закрывая устьица дерева и, таким образом, останавливая фотосинтез. Это могло бы объяснить, например, почему деревья в засушливых районах накапливают углеводы, но почти не растут. Оказалось, что они делают это только в узком временном окне в несколько часов в течение 24-часового периода.
Поскольку накопление углерода (фотосинтез в течение дня) и его потребление (рост в течение ночи) временно не связаны, их чувствительность к климатическим факторам днем и ночью различается. Эти выводы ученых могут изменить наш взгляд на воздействие изменения климата на леса, в частности на прогнозы по поводу поглощения ними углерода.