Op zoek naar water, sommige boomwortels tasten honderden meters diep af en veel bomen sturen wortels door scheuren in rotsen, volgens een nieuwe studie onder leiding van een professor aan de Rutgers University-New Brunswick.

Bovendien, de diepte van plantenwortels, die varieert tussen soort en bodemgesteldheid, een sleutelrol spelen bij de aanpassing van planten aan klimaatverandering, zei Ying Fan Reinfelder, een professor in de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen en de afdeling Milieuwetenschappen.

"Charles Darwin schreef ooit:in werkelijkheid, dat de toppen van plantenwortels zijn als de hersenen van planten, ' zei Reinfelder. 'Wortels voelen de omgeving aan. Ze voelen het water, waar meer voedingsstoffen zijn, en ze gaan voor deze middelen. Wortels zijn het slimste deel van de plant."

Reinfelder en collega's publiceerden hun bevindingen vandaag online in de Proceedings van de National Academy of Sciences . De studie toonde de relatie tussen plantenwortels en waterbeschikbaarheid aan. Het laat zien, door observaties en modellering, dat bodemhydrologie de drijvende kracht is achter lokale en globale patronen van worteldiepten.

De bevindingen van de studie onthullen sterke verbanden tussen worteldiepte en lokale bodem- en watercondities. In goed gedraineerde hooglanden, wortels reiken tot op het niveau van regenwater en sneeuwsmeltinfiltratie. In drassige laaglanden, wortels blijven ondiep. Tussenin, hoge groeisnelheden en droogte kunnen wortels vele meters naar beneden sturen naar de verzadigde zone net boven de grondwaterspiegel.

De bevindingen hebben belangrijke implicaties voor de vraag of bomen en andere plantensoorten zich in deze eeuw en daarna zullen kunnen aanpassen aan en overleven in een veranderend klimaat, zei Reinfelder. In het algemeen, de kansen lijken gunstig. Planten zijn meestal aanpasbaar, en dieper gewortelde planten zullen een groter voordeel hebben.

"Planten zijn misschien vindingrijker en veerkrachtiger tegen omgevingsstress en klimaatverandering dan we eerder dachten, maar slechts tot op zekere hoogte, " zei ze. "Ze kunnen een periode van droogte weerstaan. Maar als de droogte een eeuw aanhoudt, daar kunnen ze niet mee omgaan."

Planten kunnen uit ongunstige omgevingen verschuiven door bergafwaarts te gaan, waar water overvloediger is, merkte ze op. Dat doen ze door zaden af ​​te werpen, met degenen die het naar nattere lagere delen overleven.

Reinfelder merkte op dat de overleving van planten cruciaal is voor die van ons. Planten staan ​​onderaan de voedselketen, zuurstof genereren, en koolstofdioxide absorberen, het belangrijkste broeikasgas dat verband houdt met klimaatverandering.

De door Reinfelder geleide wereldwijde studie omvat 2, 200 waarnemingen van de wortels van meer dan 1, 000 soorten in alle grote plantengroepen, inclusief bomen, grassen, struiken, kruidachtige planten en vetplanten.

Een volgende stap is het bestuderen en projecteren van de droogtebestendigheid van 's werelds grootste bos - het Amazone-regenwoud - tegen het einde van deze eeuw, gezien de diepe wortels van de bomen, zei Reinfelder.

"We moeten investeren in het begrijpen van de ondergrondse helft van het ecosysteem, ' zei ze. 'Het is donker. Het is ondoorzichtig, maar het bevat de sleutel tot veel vragen, en de wetenschappelijke gemeenschap moet daar wat licht werpen."