science >> Wetenschap >  >> Natuur

Taiga-plantaanpassingen

De taiga, oftewel het boreale bos, vormt 's werelds grootste terrestrische bioto, een enorme en dunbevolkte strook van bossen die de gematigde en noordpool breedtegraden scheidt. Het heersende subarctische klimaat kan woest zijn, met een opvallend bereik van jaarlijkse temperaturen: Verchojansk, Siberië heeft een winter dieptepunt van -70 graden Celsius (-94 graden Fahrenheit) en een zomerhoogte van 30 graden C (86 graden F) in de hetzelfde jaar. De winterharde planten die het taiga-ecosysteem samenstellen, laten een groot aantal aanpassingen zien voor hun rigour.

Wintergroen versus bladverliezend

Evergreen coniferen domineren grote delen van het circumboreale gebied. In dit rijk van zwak zonlicht, een kort groeiseizoen en voedselarme grond, is de bladverliezende strategie om bladeren in het voorjaar te laten groeien vaak te duur in termen van tijd en energie. Evergreens zijn klaar om te fotosynthetiseren zodra de omstandigheden dit toelaten. Dat gezegd hebbende, ervaart de noordelijkste rand van de taiga de winters zo hevig dat winterharde loofbomen zoals berken en lariksen - onder de weinige coniferen die jaarlijks al hun naalden verliezen - de meeste evergreens kunnen overtreffen, omdat ze tijdens de ontberingen van het koude seizoen. De zwaar koude "lichte taiga" van Oost-Siberië is zo genoemd vanwege de overheersende lariksbossen. Zelfs waar groenblijvende coniferen domineren, kunnen loofverliezende hardhoutsoorten zoals espen, populieren en berken floreren in bosopeningen die worden geopend door branden of stormen.

Strijden met sneeuw

De conische vorm van taiga coniferen zoals sparren en sparren - die de mechanismen van de knopgroei weerspiegelen, de rijping van de takken en de natuurlijke afhanging van de ledematen - lijken goed ontworpen voor het milieu: deze smalle kegels laten sneeuw beter vallen dan een breedopgeheven vorm. De hardhouten die wel gedijen in het boreale bos hebben hun eigen vermogen om met sneeuwbelasting te kampen: berken en espen hebben bijvoorbeeld flexibele ledematen die onder sneeuw kunnen buigen zonder te breken.

Omgaan met vuur

Gezien de lange winters van de boreale breedtegraden, kan het verrassend zijn om te horen dat bosbrand een veel voorkomende en invloedrijke beeldhouwkracht is in de taiga. Bliksem-vonkige vlammen intensiveren tot grote kroonbranden gezien de dichtheid van korte, dikvertakte coniferen en de zware mantel van bosbodemafval. Deze vuurzee helpt bij het verrijken van de zure taiga-bodem, van nature voedingsarm en goed uitgeloogd. Veel boreale bomen zijn vuurtolerant en zelfs afhankelijk: sommige populaties van jack pine en black spruce vereisen bijvoorbeeld de intense hitte van een wildvuur om hun kegels te openen en zaden te verspreiden - een eigenschap genaamd serotiny
. Veel andere soorten zijn aangepast voor het snel koloniseren van verbrande traktaten: espen kunnen bijvoorbeeld uit hun wortels ontkiemen en ook efficiënt grote hoeveelheden van hun lichtwietzaden uitzenden - net als wilgenroosje, berk, balsempopulier en oostelijke witte den. Boreale branden kunnen sterker worden naarmate de opwarming van de aarde - die ook de permafrostlaag van de taiga bedreigt - de neerslag op de hoge breedtegraden vermindert.

De elementen afweren

Hoewel het boreale bos redelijk goed bewaterd is en wordt vaak doorspekt met venen vanwege slechte drainage, taiga planten moeten zichzelf nog steeds beschermen tegen overmatig drogen. In de winter kan veel van het bodemwater worden bevroren en dus niet beschikbaar, en koude, droge winden dreigen blootliggende bladeren van vocht te beroven. De groenblijvende naalden van coniferen beperken het drogen met hun wasachtige coating en gereduceerde huidmondjes, de organen die de lucht- en wateroverdracht over het blad vergemakkelijken. Heesters en kruiden van de boreale bosbodem zijn vaak laag gelegen zodat ze kunnen worden geïsoleerd tegen uitdroging en kou onder de winter snowpack. Zoals Glenda Daniel en Jerry Sullivan opmerken in "A Sierra Club Naturalist's Guide to the North Woods", beschermt dezelfde waterdichte kwaliteit die de schors van de papierberk aanbeveelt aan kano-makers de boom tegen vochtverlies.