Исследование документирует влияние засухи на папоротники в лесах секвой

Коренные папоротники, образующие пышный зеленый подлесок в прибрежных лесах секвой, хорошо адаптированы к сухому лету и периодическим засухам. Однако нынешняя затяжная засуха в Калифорнии нанесла им ущерб. Комплексное исследование водного режима местных папоротников, проведенное во время одной из сильнейших засух в недавней истории штата, показывает, что экстремальные условия испытали пределы засухоустойчивости этих растений.

"Мы наблюдали необратимое отмирание на некоторых участках", — сказала Ярмила Питтерманн, доцент экологии и эволюционной биологии в UC Santa Cruz. Эти виды подлеска важны сами по себе, но также служат индикаторами того, как изменение климата может повлиять на наши леса секвой. Отмирание подчеркивает, насколько беспрецедентной была эта засуха за последние три года.

Результаты, опубликованные в New Phytologist, показывают, что к концу сухого сезона вайи этих папоротников могут почти полностью терять способность транспортировать воду, однако они восстанавливаются в течение 24 часов после сильного дождя. Несмотря на эту замечательную физиологическую устойчивость, длительная засуха ограничивает способность растений к фотосинтезу и накоплению энергии. В результате они могут давать меньше новых листьев весной и быть более уязвимыми для насекомых и болезней.

"Мы обнаружили, что в худший период засухи в 2013 году у этих папоротников были обширные эмболии, которые серьезно нарушили способность ксилемы проводить воду", — пояснила Питтерманн. Хотя многие растения с трудом восстанавливаются после такого состояния, местные папоротники смогли быстро восстановиться после сильных дождей. Тем не менее, длительные периоды водного стресса во время засухи значительно снизили их способность к фотосинтезу и, возможно, их возможности по производству и накоплению достаточного уровня сахаров в подземных корневищах.

Папоротники краснолесья могут быть важным индикатором изменений в экосистеме, а продолжающаяся засуха может привести к совершенно другому типу подлеска и даже угрожать самим секвойям. "Секвойи — не глубоко укореняющиеся деревья, поэтому длительная засуха в конечном итоге затронет и их", — отметила исследовательница.