• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Badania nad roślinnością: rośliny wydzielają mniej wilgoci niż dawniej

    08.03.2011. 17:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Rośliny emitują obecnie mniej wody do atmosfery niż 150 lat temu - dowodzi holendersko-amerykański zespół naukowców, który odkrył, że gęstość porów roślin zmniejszyła się przez ostatnie półtora wieku o około jedną trzecią. W oparciu o analizę gatunków powszechnie występujących na Florydzie naukowcy doszli do wniosku, że w reakcji na zwiększony poziom emisji dwutlenku węgla (CO2) do atmosfery wiele roślin zmniejsza swoją aktywność. Zmniejszenie ilości wody, jaką roślinność może wyemitować do atmosfery, może mieć dalekosiężne skutki dla obiegu słodkiej wody i dla klimatu.

    Większość roślin oddycha przez znajdujące się na spodzie liści małe pory, poprzez które pochłania CO2 i emituje parę wodną. Rośliny używają przechwytywanego CO2 do produkcji cukrów, wykorzystywanych w celach energetycznych lub składowanych w ścianach komórek. Wydzielana wilgoć pomaga schładzać roślinę i nawadniać korzenie. Ta emisja wody (określana jako transpiracja) ma także wpływ na całkowitą ilość wody w powietrzu i glebie.

    Regulując wymianę gazów, rośliny otwierają i zamykają pory, a dłużej żyjące gatunki dodatkowo przystosowują się do bieżących warunków, zmieniając liczbę lub rozmiar porów w przyrastających częściach. Proces ten zależny jest między innymi od różnic w poziomie CO2. Wygląda na to, że z uwagi na zwiększony poziom CO2 roślinność Florydy zamyka swoje pory.

    Naukowcy z Uniwersytetu w Utrechcie (Holandia) i Uniwersytetu Indiana (USA) porównali gęstość porów w grupie żyjących roślin z informacjami pochodzącymi ze zbiorów roślin zasuszonych i torfowisk. Okazało się, że żyjące obecnie gatunki uzyskały wynik o 34% gorszy niż te sprzed półtora wieku. ''Zwiększenie ilości dwutlenku węgla o około 100 części na milion ma znaczący wpływ na liczbę porów oraz, w mniejszym stopniu, na ich rozmiar'' - mówi David Dilcher z Wydziału Biologii Uniwersytetu Indiana w Bloomington (USA).

    W miarę jak spada maksymalna zdolność pochłaniania CO2, zmniejsza się także maksymalna zdolność emitowania pary wodnej. ''Nasza analiza zmian strukturalnych pokazuje, że mamy do czynienia z ogromną redukcją emisji wody do atmosfery'' - stwierdza dr Dilcher.

    ''Obieg węgla w przyrodzie ma duże znaczenie, ale równie ważny jest obieg wody'' - wyjaśnia. ''Zmniejszenie transpiracji początkowo może powodować zwiększenie wilgotności gleby, jednak przy zmniejszonej ilości opadów ostatecznie doprowadzi do zmniejszenia wilgotności gleby. To jest część cyklu hydrogeologicznego. Rośliny lądowe są jego istotnym elementem''.

    Dr Dilcher jest współautorem dwóch przedstawiających wyniki badań artykułów w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS). ''Pierwszy artykuł pokazuje związek między temperaturą, transpiracją a gęstością porów'' - objaśnia. ''Drugi opisuje, jak wykorzystać naszą wiedzę w przyszłości''.

    Rzeczywiście, skutki dla środowiska w dłuższym okresie mogą być znaczne. Autorzy drugiego z artykułów stwierdzają, że ''trwająca adaptacja roślin do większego poziomu CO2 powoduje zmiany cyklu hydrogeologicznego i klimatu, a proces ten będzie kontynuowany przez całe obecne stulecie''. Naukowcy, skupiając się na subtropikalnej roślinności Florydy, przewidują, że jeśli bieżący poziom CO2 podwoi się z obecnych 390 części na milion (ppm) do 800 ppm, ilość wody emitowanej do atmosfery poprzez transpirację może zmniejszyć się o połowę.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)

    Odporność roślin na suszę, odporność roślin na deficyt wody – zdolność roślin do przetrwania w środowisku, które nie zapewnia odpowiedniej ilości wody dla organizmu. Mechanizmy zapewniające przetrwanie mogą mieć charakter morfologiczny, fizjologiczny i biochemiczny. Część mechanizmów odpornościowych ma charakter adaptacji, cechy dziedziczone, a część charakter aklimatyzacji, cech pojawiających się w warunkach stresu nie przekazywanych na kolejne pokolenia. Wyróżniane są dwie strategie odporności na suszę. Pierwsza z nich polega na przeciwdziałaniu odwodnieniu, rośliny stosujące taką strategię nazywane są roślinami homeohydrycznymi. Druga strategia polega na tolerowaniu odwodnienia, rośliny stosujące taką strategię nazywane są roślinami poikilohydrycznymi. Susza może mieć charakter suszy atmosferycznej, czyli niskiej względnej wilgotności powietrza, suszy glebowej, czyli niskiej zawartości wody w glebie albo suszy fizjologicznej, związanej z zasoleniem gleby lub zamarznięciem wody w glebie.

    Suchorośla, suchorosty, sklerofity (gr. sklēros – twardy, phyton – roślina) – kserofity przystosowane do życia w warunkach gorących i suchych za sprawą bardzo wydajnej gospodarki wodnej. W przeciwieństwie do sukulentów nie są przystosowane do gromadzenia wody, w okresach kiedy jest jej pod dostatkiem. Ich adaptacje związane są z możliwością znacznego ograniczenia transpiracji w okresie niedostatku wody i bardzo intensywną gospodarką wodną w okresach jej dostępności. Posiadają bardzo rozwinięty i głęboki system korzeniowy, którego masa zwykle jest dużo większa od masy pędu nadziemnego. Dzięki temu, a także wysokiej wartości osmotycznej soku komórkowego i dużej ilości szparek – rośliny te pobierają wówczas wielkie ilości wody z podłoża. Ciśnienie osmotyczne w ich komórkach czasami wynosi nawet 100 atm.

    Suchorośla, suchorosty, sklerofity (gr. sklēros – twardy, phyton – roślina) – kserofity przystosowane do życia w warunkach gorących i suchych za sprawą bardzo wydajnej gospodarki wodnej. W przeciwieństwie do sukulentów nie są przystosowane do gromadzenia wody, w okresach kiedy jest jej pod dostatkiem. Ich adaptacje związane są z możliwością znacznego ograniczenia transpiracji w okresie niedostatku wody i bardzo intensywną gospodarką wodną w okresach jej dostępności. Posiadają bardzo rozwinięty i głęboki system korzeniowy, którego masa zwykle jest dużo większa od masy pędu nadziemnego. Dzięki temu, a także wysokiej wartości osmotycznej soku komórkowego i dużej ilości szparek – rośliny te pobierają wówczas wielkie ilości wody z podłoża. Ciśnienie osmotyczne w ich komórkach czasami wynosi nawet 100 atm.

    Suchorośla, suchorosty, sklerofity (gr. sklēros – twardy, phyton – roślina) – kserofity przystosowane do życia w warunkach gorących i suchych za sprawą bardzo wydajnej gospodarki wodnej. W przeciwieństwie do sukulentów nie są przystosowane do gromadzenia wody, w okresach kiedy jest jej pod dostatkiem. Ich adaptacje związane są z możliwością znacznego ograniczenia transpiracji w okresie niedostatku wody i bardzo intensywną gospodarką wodną w okresach jej dostępności. Posiadają bardzo rozwinięty i głęboki system korzeniowy, którego masa zwykle jest dużo większa od masy pędu nadziemnego. Dzięki temu, a także wysokiej wartości osmotycznej soku komórkowego i dużej ilości szparek – rośliny te pobierają wówczas wielkie ilości wody z podłoża. Ciśnienie osmotyczne w ich komórkach czasami wynosi nawet 100 atm.

    Suchorośla, suchorosty, sklerofity (gr. sklēros – twardy, phyton – roślina) – kserofity przystosowane do życia w warunkach gorących i suchych za sprawą bardzo wydajnej gospodarki wodnej. W przeciwieństwie do sukulentów nie są przystosowane do gromadzenia wody, w okresach kiedy jest jej pod dostatkiem. Ich adaptacje związane są z możliwością znacznego ograniczenia transpiracji w okresie niedostatku wody i bardzo intensywną gospodarką wodną w okresach jej dostępności. Posiadają bardzo rozwinięty i głęboki system korzeniowy, którego masa zwykle jest dużo większa od masy pędu nadziemnego. Dzięki temu, a także wysokiej wartości osmotycznej soku komórkowego i dużej ilości szparek – rośliny te pobierają wówczas wielkie ilości wody z podłoża. Ciśnienie osmotyczne w ich komórkach czasami wynosi nawet 100 atm.

    Suchorośla, suchorosty, sklerofity (gr. sklēros – twardy, phyton – roślina) – kserofity przystosowane do życia w warunkach gorących i suchych za sprawą bardzo wydajnej gospodarki wodnej. W przeciwieństwie do sukulentów nie są przystosowane do gromadzenia wody, w okresach kiedy jest jej pod dostatkiem. Ich adaptacje związane są z możliwością znacznego ograniczenia transpiracji w okresie niedostatku wody i bardzo intensywną gospodarką wodną w okresach jej dostępności. Posiadają bardzo rozwinięty i głęboki system korzeniowy, którego masa zwykle jest dużo większa od masy pędu nadziemnego. Dzięki temu, a także wysokiej wartości osmotycznej soku komórkowego i dużej ilości szparek – rośliny te pobierają wówczas wielkie ilości wody z podłoża. Ciśnienie osmotyczne w ich komórkach czasami wynosi nawet 100 atm.

    Intensywność transpiracji – ilość wyparowanej wody (g) przez dm lub kg liści w jednostce czasu (h). Wielość ta jest zależna od gatunku i warunków środowiska. Typowe wartości wskaźnika to 01 do 03 g dm h. Rośliny drzewiaste, których łączna powierzchnia liści osiąga 0,5 ha w gorący letni dzień mogą wyparować około 250 kg wody w ciągu godziny.

    Dodano: 08.03.2011. 17:26  


    Najnowsze