Quando le temperature aumentano, le sequoie della California rallentano la fotosintesi, ha scoperto un nuovo studio. Queste scoperte hanno gravi implicazioni per la longevità degli alberi iconici dei tropici e per il loro ruolo nel sequestrare il carbonio nell’atmosfera.
Sequoia della California (La sequoia sempreverde) foreste tra i più grandi depositi di carbonio in superficie nel mondo. Questi sono alberi ad alto fusto originario della California centrale e settentrionalee si è evoluto per utilizzare lo spazio regionale clima storicamente mite. Negli ultimi decenni, il loro la larghezza è molto ridotta. Ma il cambiamento climatico minaccia la salute e il funzionamento di queste foreste.
Questa regione ha assistito a un riscaldamento significativo negli ultimi decenni e deve affrontare le giornate calde più comunile temperature salgono sopra i 100 gradi Fahrenheit (37 gradi Celsius). Ora, in un nuovo studio, pubblicato il 22 settembre sulla rivista JGR Biogeoscienzaun gruppo di ricerca ha dimostrato che le famose sequoie della California hanno difficoltà a fotosintetizzare quando fa caldo.
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Fotosintesi un processo utilizzato da piante, alghe e altri batteri per convertire la luce solare in energia. Converte chimicamente l’anidride carbonica e l’acqua in zucchero e ossigeno.
“Questi alberi tendono a crescere in luoghi molto freddi, quindi nessuno stava davvero osservando l’effetto della temperatura sulla fotosintesi”, ha detto il primo autore dello studio. Lily Klinekha detto a WordsSideKick.com il dottorando presso il Plant Optics Lab dell’Università della California, Davis.
Dal 2022 al 2024, Klinek e i suoi colleghi hanno misurato il modo in cui le foglie delle sequoie nella foresta del fiume Garcia, nella contea di Mendocino, hanno risposto al calore. Una o due volte al mese, i ricercatori prelevano tre diversi campioni di foglie di sequoia della California e ne misurano la fluorescenza e la temperatura.
Le molecole vegetali possono utilizzare la luce assorbita in tre modi: fotosintesi, dissipata come calore, o visibile come luce (florescenza). La fluorescenza è una misura proxy per comprendere la fotosintesi in una pianta, ha detto Klinek.
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I ricercatori hanno avvolto la quarta foglia nella carta stagnola per 20 minuti per metterla in uno stato di “riposo” prima di effettuare le stesse misurazioni. “Quando riposano, li esponiamo alla luce a una lunghezza d’onda che possono utilizzare per vedere quale sarebbe il tasso fotosintetico massimo”, ha detto Klinek.
Hanno scoperto che nelle giornate calde, le foglie esposte al sole erano fino a 10 gradi Celsius più calde della temperatura dell’aria. “Questa è una grande differenza e indica che le foglie sono così stressate che non riescono a riscaldarsi adeguatamente”, ha detto Klinek.
Le foglie di molte piante regolano la temperatura e la fotosintesi aprendosi o chiudendosi stomiche sono piccoli pori sui loro volti. Questi segni (da Parola greca per bocca) controllano la quantità di anidride carbonica che entra nella pianta e la quantità di ossigeno e vapore acqueo che rilascia. La riduzione dell’anidride carbonica porta ad una diminuzione della fotosintesi, il che significa che la pianta ha meno energia.
La grande differenza tra la temperatura dell’aria e le foglie della sequoia suggerisce che le foglie chiudevano i loro stomi per evitare di perdere acqua a causa dell’evaporazione in condizioni calde e quindi di surriscaldarsi, ha detto Klinek.
Per studiare ulteriormente l’effetto del calore sulla fisiologia delle foglie, i ricercatori hanno prelevato campioni di foglie di sequoia della California in laboratorio e li hanno esposti a un intervallo di temperature mentre erano in acqua. Nonostante ricevano acqua, le foglie sono ancora meno attive con il caldo, anche se i loro stomi sono aperti, ha detto Klinek.
Ciò indica che il calore pone limiti diretti alla capacità fotosintetica della sequoia, piuttosto che ridurre indirettamente tale capacità causando la chiusura degli stomi, hanno scritto i ricercatori. I risultati mostrano che la capacità delle sequoie di fotosintetizzare e immagazzinare carbonio diminuirà con l’aumento della temperatura.
“Non è solo la chiusura stomatica a causare una riduzione della fotosintesi”, Lucia Rowlandha detto a WordsSideKick.com via e-mail un ecologista dell’Università di Exeter nel Regno Unito che non è stato coinvolto nella ricerca. “Questi alberi stanno già soffrendo gli effetti diretti del calore sui loro sistemi fotosintetici.”
I risultati hanno gravi implicazioni per il futuro delle sequoie e di piante simili. “I punti di questo danno irreparabile sono sempre poco compresi, ma è qualcosa di molto importante da capire se vogliamo prevedere come il clima futuro influenzerà le piante”, ha detto.
Il prossimo passo nella ricerca di Klinek sarà andare oltre la fisiologia delle foglie per comprendere queste limitazioni degli alberi e dei loro ecosistemi nel loro insieme.
“Non siamo sicuri di quanto dell’effetto che abbiamo osservato fosse una risposta reversibile allo stress e se stessero causando danni a causa di questo stress continuo”, ha detto. I ricercatori hanno bisogno di più dati per “avere un’idea davvero migliore, oltre la scala delle foglie, di come questi ecosistemi stanno rispondendo al caldo e alla siccità”, ha aggiunto.
Klinek, L., Au, J., Rodriguez-Caton, M., Rao, MP, Fety, L., Koch, GW, & Magney, TS (2026). Lo stress da caldo estivo riduce la fotochimica nelle sequoie costiere. Giornale di ricerca geofisica Biogeoscienze, 131(9).