Новое исследование, опубликованное 21 ноября в журнале New Phytologist, посвящено тому, что происходит с корнями деревьев в тропических лесах при длительном отсутствии воды. Результаты являются частью эксперимента PARCHED (Panama Rainforest Changes with Experimental Drying), в ходе которого ученые организовали 32 участка в четырех различных районах тропических лесов Панамы. "Мы не знаем, как долго лес сможет поддерживать эти адаптации", — говорит ведущий автор исследования Аманда Кордиейро, научный сотрудник Миннесотского университета. Она сообщила Live Science, что следующим шагом станет оценка долгосрочных последствий изменений в корнях и их влияния на экосистему в целом, в частности, на хранение углерода и жизнеспособность растений. "Например, пока неясно, может ли увеличение производства глубоких корней помочь тропическим лесам выдерживать продолжительную засуху более чем на несколько лет", — добавила она. Когда наступает засуха, тропические леса Панамы применяют «стратегию спасения», адаптируясь к нехватке воды, отправляя корни глубже под землю, показало новое исследование. Даниэла Яффар, не участвовавшая в этом исследовании, но изучающая корни в тропических лесах в Национальной лаборатории Ок-Ридж в США, приветствовала исследование, но заявила, что для понимания того, как ведут себя корни в других тропических лесах, необходимы дальнейшие исследования. "Новая проблема заключается в том, что тропические леса, особенно в регионах, не привыкших к таким сухим условиям, могут испытать значительные изменения и у них не будет достаточно времени, чтобы адаптироваться", — сказала она. Виды, которые менее способны адаптироваться к более экстремальным засухам, могут сократиться или исчезнуть из экосистемы, добавила она. "Деревья компенсировали отмирание поверхностных корней, отправляя мелкие корни глубоко в почву, presumably для добывания влаги", — сказала Касак. Ученые также выкопали траншеи вокруг участков, которые выстлали толстой пластиковой пленкой, чтобы корни не могли получать воду извне. Все четыре леса, несмотря на их различия, показали схожие реакции на медленно высыхающую среду. Хроническое высыхание значительно сократило количество мелких поверхностных корней, уменьшив доступность воды и питательных веществ, но деревья использовали ряд стратегий для выживания при хронической засухе. "Некоторые виды давно приспособились к более сухим условиям, но эти адаптации обычно эволюционируют в течение длительных периодов", — она рассказала Live Science. Оставшиеся поверхностные корни, по-видимому, чаще колонизуются арбускулярными микоризными грибами. Тропические леса являются домом для более чем половины наземного биоразнообразия мира и хранят большие количества глобального углерода. Однако изменение климата повышает температуры в этих лесах и, как ожидается, приведет к экстремальным засухам. Каждый из четырех лесов имеет свои особенности, такие как виды деревьев, доступность питательных веществ в почве и количество осадков. "Наше пятилетнее исследование довольно коротко по сравнению с жизнью тропических лесов", — сказала она. Ученые также использовали ловушки для корней — это почвенные колонки с сеткой. Каждые три месяца они проверяли, сколько корней выросло в эти колонки. Третий метод включал использование небольших камер для наблюдения за ростом корней. Эти трубы имеют промежутки на регулярных интервалах с камерами, смотрящими в почву. Они отбирали образцы почвы четыре раза в год в течение пяти лет. Конструкции «выглядят как частичные крыши теплиц», — сказала соавтор исследования Даниэла Касак, экосистемный эколог из Университета штата Колорадо. Когда был запущен эксперимент PARCHED, ученые погрузили акриловые трубы примерно на 4 фута (1,2 метра) в землю. Эти трубы простирались примерно на 8 дюймов (20 сантиметров) ниже поверхности. "Это не достаточно рост корней, чтобы компенсировать потерю углерода или биомассы", — сказала она. Касак предупредила, что адаптация корней не является надежной защитой от изменения климата. Это больше похоже на «стратегию спасения для деревьев, чтобы поддерживать их гидравлические и физиологические функции». В то же время поверхностные корни с большей вероятностью колонизуются арбускулярными микоризными грибами. Этот тип грибов образует симбиотические отношения с растениями и увеличивает доступность воды и питательных веществ.
