We weten dat de hitte onaangenaam is voor mens en dier, maar hoe vergaat het onze inheemse flora? Nieuw onderzoek van de Western Sydney University heeft een glimp opgeleverd van de vraag of onze bomen bestand zullen zijn tegen de steeds hoger wordende gemiddelde temperaturen en extreme, langdurige hittegolven.

De onderzoekers, gevestigd binnen het Hawkesbury Institute for the Environment, gebruikte de unieke Whole Tree Chambers op de campus van Hawkesbury van de universiteit om een ​​jaar van opwarming op te leggen en vervolgens een vierdaagse, hittegolf met hoge intensiteit op bomen in de regio van Sydney.

De bevindingen, gepubliceerd in Global Change Biologie , onthullen de mechanismen waarmee Australische eucalyptusbomen functioneel blijven onder hittegolfomstandigheden - en hebben geleid tot een beter begrip van hoe bomen omgaan met hittegolfomstandigheden.

De Whole Tree Chambers zijn uniek in hun vermogen om bomen van bijna volledige hoogte te laten groeien in een volledig gecontroleerde omgeving en om de snelheid van fotosynthese en watergebruik van de bomen nauwkeurig en nauwkeurig te kunnen meten.

Binnen de kamers, onderzoekers legden Parramatta Gums (Eucalyptus parramattensis) extra 3 graden Celsius op om de effecten van hogere gemiddelde temperaturen in de regio van Sydney te simuleren. Na 12 maanden – in die tijd groeiden de bomen tot meer dan 6 meter – legden onderzoekers vervolgens vier dagen hitte op van 43 graden Celsius.

Uit de resultaten bleek dat deze inheemse bomen een opmerkelijk vermogen vertoonden om de hittegolf het hoofd te bieden, verschillende strategieën gebruiken om schade door de hitte te voorkomen:

• De bomen zorgden ervoor dat hun bladeren geen kritieke hoge temperaturen bereikten door grote hoeveelheden water te verdampen, in een proces dat transpiratie wordt genoemd en dat lijkt op zweten. Onder droge omstandigheden, planten zouden normaal gesproken stoppen met transpireren om water te besparen. Bij hittegolven, in tegenstelling tot, bomen moeten water blijven gebruiken om bladschade door verbranding te voorkomen.
• Om de hoge transpiratiesnelheid te behouden, de bomen haalden water uit het hele bodemprofiel, tot een diepte van 1,5 meter en lager, waaruit blijkt hoe efficiënt eucalyptusbomen water vinden en onttrekken.
• Bomen verhoogden ook snel hun tolerantie voor hoge temperaturen. Binnen 24 uur na het begin van de hittegolf, de drempeltemperatuur waarbij bladeren beginnen te beschadigen was met 2 graden Celsius gestegen.

Professor Mark Tjoelker legt uit dat het belang van dit onderzoek ligt in het nauwkeurig meten van de prestaties van een eucalyptussoort die gedurende een periode van dagen tot aan zijn temperatuurgrenzen wordt geduwd.

"Wat normaal gesproken gebeurt, is dat het gebruik van water door een boom en de snelheid van fotosynthese nauw verwant zijn en dit proces is de basis van hoe wetenschappers voorspellen wat de effecten van een warmer Australië op bomen en bossen zullen zijn, ’ zegt professor Tjoelker.

"Onder deze extreme temperaturen, deze relatie verandert volledig - de bomen kunnen niet langer fotosynthese, maar ze blijven veel water gebruiken om te voorkomen dat hun bladeren schadelijk hoge temperaturen bereiken. In aanvulling, het vermogen om de hoge temperatuurtolerantie van hun bladeren te vergroten, helpt te verklaren hoe eucalyptus omgaat met hittegolven die de bladeren van andere soorten zouden verbranden."

Dr. John Drake, voorheen van het Hawkesbury Institute for the Environment en nu onderzoeker aan het College of Environmental Science and Forestry in de Verenigde Staten, legt uit dat er een grens is aan het vermogen van alle planten om zich aan warmte aan te passen, zelfs als sommige soorten zich beter aanpassen dan andere.

"We waren verrast hoe goed deze eucalyptusbomen zich aanpasten aan de hittegolven en hun functie behielden, " zegt dr. Drake.

"Dit geeft aan dat eucalyptusbomen verhoogde temperaturen en significante hittegolfgebeurtenissen kunnen verdragen zolang ze toegang hebben tot water. Als hitte en droogte samengaan, dan zien we mogelijk meer schade optreden en het potentieel voor boomsterfte, " hij zegt.