Djupa rötter i växter som drivs av markens hydrologi
On januari 16, 2022 by adminRutgers-professorn leder en syntesstudie av rötter – växtvärldens ”hjärnor” – och relationen till hydrologi
”Charles Darwin skrev en gång, i praktiken, att spetsarna på växternas rötter är som växternas hjärnor. Rötterna känner av miljön. De känner av vattnet, där det finns mer näringsämnen, och de går efter dessa resurser. Rötterna är den smartaste delen av växten.”
– Professor Ying Fan Reinfelder
För att leta efter vatten gräver vissa trädrötter hundratals meter djupt och många träd skickar rötter genom sprickor i stenar, enligt en ny studie som leds av en professor vid Rutgers University-New Brunswick.
Djupet på växternas rötter, som varierar mellan arter och markförhållanden, kommer dessutom att spela en viktig roll för växternas anpassning till klimatförändringar, säger Ying Fan Reinfelder, professor vid institutionen för geo- och planetära vetenskaper och institutionen för miljövetenskaper.
”Charles Darwin skrev en gång i tiden, i själva verket, att spetsarna på växternas rötter är som växternas hjärnor”, säger Reinfelder. ”Rötterna känner av miljön. De känner av vattnet, där det finns mer näringsämnen, och de söker sig till dessa resurser. Rötterna är den smartaste delen av växten.”
Reinfelder och kollegor publicerade sina resultat online idag i Proceedings of the National Academy of Sciences. Studien visade på sambandet mellan växtrötter och vattentillgång. Den visar, genom observationer och modellering, att markens hydrologi är den viktigaste kraften som driver lokala och globala mönster av rotdjup.
Studieresultaten avslöjar starka kopplingar mellan rotdjup och lokala mark- och vattenförhållanden. I väldränerade bergsområden når rötterna ner till nivån för infiltration av regnvatten och snösmältning. I vattenmättade låglandsområden förblir rötterna grunda. Däremellan kan hög tillväxt och torka skicka rötterna många meter ner till den mättade zonen strax ovanför grundvattennivån.
Fyndet har viktiga implikationer för frågan om huruvida träd- och andra växtarter kommer att kunna anpassa sig till och överleva ett föränderligt klimat under det här århundradet och därefter, sade Reinfelder. I allmänhet verkar oddsen vara gynnsamma. Växter är vanligtvis anpassningsbara, och växter med djupare rötter kommer att ha en större fördel.
”Växter kan vara mer uppfinningsrika och motståndskraftiga mot miljöpåfrestningar och klimatförändringar än vad vi tidigare har trott, men bara i viss utsträckning”, sa hon. ”De kan klara en period av torka. Men om torkan fortsätter i ett århundrade kommer de inte att klara av det.”
Plantor kan flytta sig från ogynnsamma miljöer genom att förflytta sig nedåt, där det finns mer vatten i överflöd, konstaterade hon. De gör det genom att kasta frön, och de som klarar sig till fuktigare lägre höjder överlever.
Reinfelder påpekade att växternas överlevnad är avgörande för vår egen. Växter befinner sig längst ner i näringskedjan, genererar syre och absorberar koldioxid, den viktigaste växthusgasen som är kopplad till klimatförändringar.
Den globala studie som Reinfelder ledde omfattar 2 200 observationer av rötterna hos mer än 1 000 arter i alla större växtgrupper, inklusive träd, gräs, buskar, örtartade växter och suckulenter.
Nästa steg är att studera och beräkna hur motståndskraftig mot torka världens största skog – Amazonas regnskog – är mot slutet av detta århundrade, med tanke på trädens djupa rötter, sade Reinfelder.
”Vi måste investera i att förstå ekosystemets underjordiska halva”, sade hon. ”Den är mörk. Den är ogenomskinlig, men den innehåller nyckeln till många frågor, och forskarsamhället måste sprida lite ljus där.”
Lämna ett svar