Новые почки прорастают прямо на обугленных остатках деревьев.
В 2020 году мощный лесной пожар охватил государственный парк Big Basin Redwood в Калифорнии и, как всем казалось, привел к гибели знаковых деревьев штата. Но затем произошло нечто невероятное: сквозь обгоревшие останки начали проглядывать крохотные ростки.
Новое исследование объясняет, как секвойи дали новую поросль: они использовали древние запасы углерода и ткани почек, которые сформировались столетия назад.
Деревья дышат с помощью фотосинтеза, при котором они преобразуют углекислый газ из атмосферы в кислород и сахара. Хотя энергию можно использовать для роста, обмена веществ и размножения, деревья также могут запасать ее на будущее. Эти «кладовые» углерода могут быть ключевым фактором того, как деревьям удается выдерживать суровые засухи и пожары, которые уничтожают листву деревьев и, как следствие, их способность к фотосинтезу.
В новом исследовании ученые проанализировали ростки сгоревших секвой (Sequoia sempervirens).
«Мы обнаружили, что деревья использовали очень старые запасы углерода возрастом 50-100 лет, и это, безусловно, самые старые наблюдения об использовании запасов углерода для чего бы то ни было», – Дрю Пельтье, экофизиолог из Школы естественных наук Университета Невады.
Чтобы точно датировать углерод, используемый для подпитки новых ростков секвой, исследователи использовали форму радиоуглеродного датирования. Конкретный изотоп атмосферного углерода, известный как углерод-14, резко возрос в начале 1960-х годов из-за испытаний термоядерной бомбы, а затем постепенно истощался с течением времени. Углерод-14 этого периода был поглощен секвойей вместе с изотопами углерода-12, которые оказались в атмосфере после запрета ядерных испытаний.
Запасы углерода в деревьях включают смесь этого нового и старого углерода. Предполагая, что деревья быстрее расходуют новый углерод, ученые могут оценить возраст запасов углерода, используемых ростками.
Построив модель, основанную на этом предположении, ученые обнаружили, что часть углерода, обнаруженного в новых порослях, была фотосинтезирована более полувека назад. В частности, новые побеги проросли из ранее спящих почек, захороненных глубоко в сгоревших деревьях. Эти старые почки, вероятно, сформировались, когда секвойи были еще молодыми.
Исследование, опубликованное в 2022 году, показало, что древесный покров в Калифорнии сократился на 6,7% в период с 1985 по 2021 год, причем основной причиной этого стало увеличение числа лесных пожаров. Но последние результаты убеждают ученых, что секвойи штата оказались более устойчивы к лесным пожарам, чем считалось ранее.