Dybe rødder i planter drevet af jordens hydrologi

Rutgers-professor leder en undersøgelse af rødder – planteverdenens “hjerner” – og forholdet til hydrologi

Michael Potter11/

“Charles Darwin skrev engang, at spidserne af planterødder er som planternes hjerner. Rødder fornemmer omgivelserne. De fornemmer, hvor der er vand, hvor der er flere næringsstoffer, og de går efter disse ressourcer. Rødder er den klogeste del af planten.”
– Professor Ying Fan Reinfelder

For at lede efter vand, undersøger nogle trærødder hundredvis af meter dybt, og mange træer sender rødder gennem sprækker i klipper, ifølge en ny undersøgelse, der ledes af en professor fra Rutgers University-New Brunswick.
Dertil kommer, at dybden af planterødder, som varierer mellem arter og jordbundsforhold, vil spille en central rolle i planternes tilpasning til klimaændringer, sagde Ying Fan Reinfelder, professor i Department of Earth and Planetary Sciences og Department of Environmental Sciences.
“Charles Darwin skrev engang, at spidserne af planterødder er som planternes hjerner,” sagde Reinfelder. “Rødder fornemmer omgivelserne. De fornemmer vandet, hvor der er flere næringsstoffer, og de går efter disse ressourcer. Rødder er den smarteste del af planten.”
Reinfelder og kolleger offentliggjorde deres resultater online i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences. Undersøgelsen viste forholdet mellem planterødder og vandtilgængelighed. Den viser gennem observationer og modellering, at jordens hydrologi er den vigtigste kraft, der driver lokale og globale mønstre af roddybder.
Undersøgelsens resultater afslører stærke forbindelser mellem roddybde og lokale jord- og vandforhold. I veldrænede højlandsområder når rødderne ned til niveauet for infiltration af regnvand og snesmeltevand. I vandmættede lavlandsområder forbliver rødderne lavtliggende. Derimellem kan høje vækstrater og tørke sende rødderne mange meter ned til den mættede zone lige over grundvandsspejlet.

Fundene har vigtige konsekvenser for spørgsmålet om, hvorvidt træer og andre plantearter vil være i stand til at tilpasse sig og overleve et skiftende klima i dette århundrede og fremover, sagde Reinfelder. Generelt synes oddsene at være gunstige. Planter er typisk tilpasningsdygtige, og planter med dybere rødder vil have en større fordel.

Ying Fan Reinfelder/Rutgers University-New Brunswick

“Planter er måske mere opfindsomme og modstandsdygtige over for miljøstress og klimaændringer, end vi tidligere har troet, men kun til en vis grad,” sagde hun. “De kan modstå en periode med tørke. Men hvis tørken fortsætter i et århundrede, vil de ikke være i stand til at klare det.”

Planter kan skifte fra ugunstige miljøer ved at bevæge sig ned ad bakke, hvor der er mere vand, bemærkede hun. Det gør de ved at smide frø, og de frø, der klarer sig til de vådere, lavere beliggende områder, overlever.

Reinfelder bemærkede, at planternes overlevelse er afgørende for vores egen overlevelse. Planter er nederst i fødekæden, genererer ilt og absorberer kuldioxid, som er den vigtigste drivhusgas, der er forbundet med klimaændringer.

Den globale undersøgelse, som Reinfelder har ledet, omfatter 2 200 observationer af rødderne af mere end 1 000 arter i alle de store plantegrupper, herunder træer, græsser, buske, urteagtige planter og sukkulenter.

Et næste skridt er at undersøge og fremskrive tørkeresistens i verdens største skov – Amazonas regnskov – inden udgangen af dette århundrede i betragtning af træernes dybe rødder, sagde Reinfelder.
“Vi er nødt til at investere i at forstå den del af økosystemet, der ligger under jorden,” sagde hun. “Den er mørk. Den er uigennemsigtig, men den rummer nøglen til mange spørgsmål, og det videnskabelige samfund er nødt til at kaste noget lys over den.”