Μελέτη: Η υπερθέρμανση του πλανήτη απειλεί τη φωτοσύνθεση των φύλλων

Τα τροπικά δάση, οι «πνεύμονες του πλανήτη» μας λόγω της ικανότητάς τους να απορροφούν το διοξείδιο του άνθρακα που θερμαίνει το κλίμα και να εκπνέουν οξυγόνο – μια διαδικασία γνωστή ως φωτοσύνθεση. Ωστόσο, τα τροπικά δάση απειλούνται από πυρκαγιές, λαθροθηρία και αποψίλωση των δασών. Τώρα, μια νέα έρευνα διαπιστώνει ότι ορισμένα φυλλώματα τροπικών δασών υπερθερμαίνονται τόσο πολύ εξαιτίας των υψηλών θερμοκρασιών που δεν μπορούν πλέον να φωτοσυνθέσουν.

«Η μελέτη αυτή δείχνει ότι υπάρχουν χρονικές στιγμές και περιοχές όπου τα φυλλώματα των τροπικών δασών ξεπερνούν τα κρίσιμα όρια θερμοκρασίας», δήλωσε ο Γκρέγκορι Γκόλντσμιθ, επικεφαλής συγγραφέας και τροπικός οικολόγος στο Πανεπιστήμιο Chapman στην Καλιφόρνια.

Η έρευνα δείχνει ότι τα τροπικά δέντρα μπορούν να συνεχίσουν να φωτοσυνθέτουν μέχρι τους 46,7 βαθμούς Κελσίου κατά μέσο όρο. Ωστόσο ηκλιματική αλλαγή δεν υπερθερμαίνει τον πλανήτη ομοιόμορφα, ούτε και οι δασικοί θόλοι. Η αντοχή στη θερμότητα ποικίλλει μεταξύ ειδών και πληθυσμών, και ενδεχομένως ακόμη και εντός των φύλλων του ίδιου δέντρου, εξήγησε ο επιστήμονας.

Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον οικονομολόγο Κρίστοφερ Ντάουτι Doughty του Πανεπιστημίου της Βόρειας Αριζόνα, άντλησε δεδομένα από τον αισθητήρα ECOSTRESS της NASA, ο οποίος μετρά τις θερμοκρασίες της επιφάνειας της Γης καθώς περιφέρεται γύρω από τον πλανήτη, πάνω στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Οι δορυφορικές μετρήσεις που ελήφθησαν μεταξύ 2018 και 2020 επικυρώθηκαν με δεδομένα από αισθητήρες τοποθετημένους σε πύργους που κατέγραφαν θερμοκρασίες στο ανώτερο στέγαστρο πέντε δασικών περιοχών στη Βραζιλία, το Πουέρτο Ρίκο, τον Παναμά και την Αυστραλία. Στη συνέχεια, οι ερευνητές εξέτασαν τις ακραίες τιμές και όχι τις μέσες  θερμοκρασίες.

«Χρειάζονται τόσο οι επίγειες όσο και οι δορυφορικές μετρήσεις για να κατανοήσουμε τις θερμοκρασίες αυτών των τροπικών δασικών θόλων», εξήγησε ο Γκόλντσμιθ.

Από την ανάλυσή τους προέκυψε ότι οι θερμοκρασίες του δασικού θόλου κορυφώθηκαν γύρω στους 34 βαθμούς Κελσίου κατά τη διάρκεια ξηρών περιόδων, αν και ορισμένα φυλλώματα ξεπέρασαν τους 40 βαθμούς Κελσίου. Ένα μικρό ποσοστό όλων των φυλλωμάτων – περίπου 0,01% – ξεπέρασε τις κρίσιμες θερμοκρασίες τουλάχιστον μία φορά ανά εποχή.

«Αν και σπάνια, η εμφάνιση ακραίων θερμοκρασιών μπορεί να έχει καταστροφική επίδραση στη φυσιολογία ενός φύλλου και μπορεί να θεωρηθεί ως ένα γεγονός χαμηλής πιθανότητας, υψηλού αντίκτυπου», έγραψαν οι ερευνητές στην εργασία τους.

Με βάση όσα γνωρίζουμε για τη φυσιολογία των φυτών, τα δέντρα μπορεί να κλείνουν τα μικροσκοπικά ανοίγματα που βρίσκονται στα φύλλα τους και ονομάζονται στόματα, για να εξοικονομήσουν νερό καθώς αυξάνονται οι θερμοκρασίες. Ωστόσο, κάτι τέτοιο μπορεί να εκθέσει τα φύλλα σε υψηλές θερμοκρασίες, καθώς δεν μπορούν πλέον να ψύχονται μέσω της διαπνοής. Σε περιόδους ξηρασίας, όταν το έδαφος είναι στεγνό, η ζέστη μπορεί να γίνει ακόμη πιο έντονη για τα δέντρα, καθώς η υγρασία του εδάφους επηρεάζει και τις θερμοκρασίες των φύλλων.

Για να προσομοιώσει τις μελλοντικές συνθήκες, η ομάδα μοντελοποίησε τις αντιδράσεις των τροπικών δασών σε υψηλότερες θερμοκρασίες και περιοδικές ξηρασίες, χρησιμοποιώντας δεδομένα από τρία πειράματα θέρμανσης στα οποία αισθητήρες θερμοκρασίας κολλήθηκαν σε μεμονωμένα φύλλα σε ανώτερους δασικούς θόλους. Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι, μελλοντικά, έως και το 1,4% των φυλλωμάτων της ανώτερης κόμης δεν θα μπορεί να φωτοσυνθέσει, αν οι θερμοκρασίες συνεχίσουν να ανεβαίνουν. Εάν η αύξηση της θερμοκρασίας ξεπεράσει τους 3,9 βαθμούς Κελσίου, κάτι που είναι πιθανό σύμφωνα με τα χειρότερα σενάρια, τα δέντρα θα μπορούσαν δυνητικά να αρχίσουν να πεθαίνουν.

Οι ερευνητές τονίζουν, ωστόσο, ότι υπάρχει σημαντικός βαθμός αβεβαιότητας στα αποτελέσματά τους, πράγμα που σημαίνει ότι ίσως έχουμε ακόμη χρόνο να δράσουμε, μειώνοντας τις εκπομπές και περιορίζοντας την αποψίλωση των δασών.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο «Nature».

ΠΗΓΗ: Science Alert