Memoria copacilor

Copacii nu se pot deplasa atunci când apa devine insuficientă, așa că se bazează pe procese interne pentru a face față condițiilor dificile.

Totuși, efectele unui sezon secetos pot persista mult timp după revenirea ploilor.

Un studiu realizat de cercetătorii de la Universitatea din Utah sugerează că plopii tremurători păstrează un fel de memorie biologică a secetelor anterioare, reflectată în compoziția chimică a frunzelor și în comunitățile microscopice care trăiesc pe suprafața acestora.

Un studiu de trei ani asupra plopilor tremurători

Cercetătorii au analizat plopul tremurător, un arbore răspândit în peisajele montane din vestul Americii de Nord. Specia este cunoscută pentru frunzele sale distinctive, care capătă nuanțe intense de galben toamna. De asemenea, joacă un rol important în ecosistemele forestiere, motiv pentru care starea sa de sănătate reprezintă un subiect de interes pentru cercetători.

Echipa a amenajat o zonă experimentală de cultivare în Grădina Experimentală de Biologie a Universității din Utah. Începând din 2021, cercetătorii au cultivat portaltoi de plop tremurător colectați din zone montane situate în cinci păduri naționale din Utah și Colorado.

Între 2021 și 2023, cercetătorii au controlat cantitatea de apă disponibilă pentru diferiți arbori, simulând niveluri variate de secetă. Cultivând plantele în același mediu, oamenii de știință au putut compara reacțiile acestora, reducând totodată diferențele determinate de condițiile locale de creștere.

Frunzele păstrează urmele secetelor anterioare

Una dintre cele mai importante descoperiri a fost că plopii tremurători expuși anterior secetei au produs, în sezoanele de vegetație ulterioare, frunze cu niveluri mai ridicate de compuși numiți glicozide fenolice salicinoide.

Aceste substanțe naturale contribuie la descurajarea insectelor și a altor animale erbivore să se hrănească cu frunzele. Prezența lor în cantități mai mari sugerează că perioadele cu deficit de apă pot influența mecanismele de apărare ale arborilor chiar și după dispariția condițiilor inițiale.

Cercetătorii au observat, de asemenea, o asociere între nivelurile mai ridicate ale acestor compuși de apărare și deteriorarea mai redusă a coronamentului arborilor. Acest lucru sugerează că diferențele chimice ar putea influența cantitatea de frunziș pe care plantele reușesc să o păstreze.

Totuși, rezultatele nu demonstrează că fiecare reacție chimică asociată secetei este benefică pentru arbore. Ele evidențiază un efect biologic de durată, care necesită investigații suplimentare.

Nu toate mecanismele de apărare se intensifică

Cercetarea a scos la iveală un alt detaliu important: plopii tremurători expuși secetei au prezentat niveluri mai scăzute de taninuri condensate, o altă categorie de compuși asociați protecției împotriva microorganismelor.

Acest contrast arată că reacția unui arbore la secetă nu presupune pur și simplu creșterea cantității tuturor substanțelor protectoare. În schimb, stresul provocat de lipsa apei poate modifica echilibrul compușilor implicați în diferite mecanisme de apărare.

Oamenii de știință încearcă în continuare să înțeleagă motivele acestor schimbări și să stabilească dacă ele reprezintă o adaptare care ajută arborii să facă față condițiilor în schimbare. Un mecanism care oferă protecție împotriva unei amenințări nu garantează aceleași avantaje în fața alteia.

Echipa a constatat și că modificările compoziției chimice a frunzelor erau asociate cu diferențe între comunitățile de fungi care trăiesc pe suprafața acestora. Deoarece unii fungi interacționează în mod benefic cu plantele, în timp ce alții pot contribui la apariția bolilor, înțelegerea acestor relații este importantă pentru evaluarea sănătății arborilor.

De ce pădurile de plopi tremurători necesită atenție

În unele zone ale arealului lor, populațiile de plopi tremurători sunt în declin. La această situație contribuie mai mulți factori, printre care insectele, agenții patogeni, pășunatul și schimbările în compoziția pădurilor, care permit altor specii de arbori să devină dominante.

Înțelegerea modului în care seceta influențează mecanismele de apărare ale plopilor tremurători i-ar putea ajuta pe cercetători să clarifice motivele pentru care unii arbori se refac cu dificultate.

O perioadă secetoasă poate afecta mai mult decât disponibilitatea imediată a apei: ea ar putea influența și interacțiunile biologice care determină starea arborelui ulterior.

Plopii tremurători par să păstreze mai mult decât urmele vizibile ale sezoanelor dificile de creștere. Modificările observate la nivelul frunzelor sugerează că secetele din trecut pot influența mecanismele chimice de apărare din anii următori, precum și organismele microscopice asociate acestora.

Pe măsură ce cercetările continuă, aceste informații ar putea contribui la metode mai eficiente de evaluare a rezistenței pădurilor de plopi tremurători și la o mai bună înțelegere a condițiilor necesare pentru menținerea sănătății lor într-un mediu aflat în schimbare.