Как секвойи Калифорнии переносят волны жары

Вечнозелёные секвойи переживают пожары, грибок и гниль, но всю свою историю росли там, где прохладно и почти постоянно стоит туман. Теперь жара всё чаще поднимается в их лесах выше сорока градусов, и первое исследование того, как эти деревья её переносят, показало: хвоя при такой температуре работает вдвое медленнее.

Деревья тумана

Секвойя вечнозелёная растёт узкой полосой вдоль Тихого океана — от центральной Калифорнии до юга Орегона. Климат там мягкий, летом с океана приходят туманы. Эти деревья славятся живучестью: им не страшны ни лесные пожары, ни грибы, ни гниль. Среди них и самые высокие деревья на Земле: рекордсмен «Гиперион» в Национальном парке Редвуд вырос почти до 116 метров.

Но последние волны жары поднимали температуру в части их ареала выше 40 °C. Как секвойи реагируют на такую жару, до сих пор никто не изучал: по словам эколога Троя Магни из Университета Монтаны, для других пород такие работы есть, а для секвойи — нет. Вопрос не праздный: леса секвойи — одно из крупнейших хранилищ углерода в Калифорнии, и массовая гибель деревьев от жары поставила бы этот запас под угрозу.

Ветки с крыши машины

Исследование вела экофизиолог Лили Клинек из Калифорнийского университета в Дейвисе вместе с Магни и коллегами. С июля 2022 по октябрь 2024 года команда раз за разом брала хвою с секвой в округе Мендосино. На этот период пришлись две волны жары.

Образцы срезали в нижней части кроны, примерно в пяти метрах от земли. Клинек делала это садовым сучкорезом на длинной штанге, стоя на крыше своей машины.

В лаборатории хвою постепенно нагревали, повторяя ход недавних летних волн жары, и измеряли фотосинтез. Когда температура поднималась с 30 до 40 °C, его скорость падала примерно вдвое. По словам Клинек, такое снижение говорит о «серьёзном уровне стресса». Статья вышла 22 сентября в Journal of Geophysical Research: Biogeosciences.

Дело не в голоде

Обычно дерево охлаждается через устьица — крошечные поры, через которые испаряется вода. В жару и сушь устьица закрываются, чтобы её сберечь. В сильную жару хвоя в лесу нагревалась до десяти градусов выше окружающего воздуха — значит, устьица были закрыты хотя бы частично.

Через те же поры внутрь поступает углекислый газ. Если они закрыты, дереву не из чего строить сахара, и оно, по выражению Клинек, может «буквально голодать».

Лабораторный опыт эту версию отчасти снимает. Там образцы держали в воде, устьица оставались открытыми, углекислого газа хватало, — а фотосинтез всё равно падал. Выходит, его тормозит сама температура. В лесу же деревья закрывали устьица, чтобы не терять воду, и Клинек считает, что сочетание жары с засухой может ударить по ним ещё сильнее.

Чего пока не знают

Исследовали молодые деревья, а не старых гигантов. У секвойи выше ста метров нижние ветви просто не достать — на это ограничение указал Кристофер Стилл из Университета штата Орегон, который в работе не участвовал. Лабораторные условия были контролируемыми, а наблюдения в лесу — ограниченными.

Главный вопрос остался без ответа. «Мы до сих пор не знаем, где порог необратимого повреждения», — говорит Клинек.