Sämlinge haben eine bessere Überlebenschance bei einer Dürre, wenn sie nachts abkühlen. Die Studie von Ruiling Lu und Kollegen, veröffentlicht in Baumphysiologieder Hauptstadt von Guyana, zeigt die Rolle der Stomaregulierung, die zeigt, wie höhere Nachttemperaturen Pflanzen töten. Dies könnte Wissenschaftlern dabei helfen, vorherzusagen, wie Bäume auf die globale Erwärmung reagieren werden.

Die Botaniker exponierten Setzlinge zweier weit verbreiteter subtropischer Baumarten, Castanopsis sclerophylla und Schima Superba, zwei häufige immergrüne Arten, die im subtropischen Ostchina zu finden sind, bei um 2°C erhöhten Nachttemperaturen. Anschließend beobachteten sie die Auswirkungen der erhöhten Temperaturen auf Photosynthese, Atmung, Transpiration und Wassernutzungseffizienz.

Bäume „atmen“ nicht einfach Sauerstoff aus. Sie machen Zucker im Sonnenlicht. Wenn sie diesen Zucker verwenden, verlassen sie ihn als Kohlendioxid.

Die nächtliche Erwärmung kann das Überleben der Pflanzen während der Dürre beeinträchtigen, indem sie den nächtlichen Kohlenstoffverlust durch die Atmung erhöht. Der Effekt ist frappierend. In diesem Experiment erhöhte sich die Zeit bis zum Tod um etwa 7 % pro Grad Temperaturanstieg in der Nacht. Im Gegensatz dazu verlängerten Untersuchungen zur Erwärmung während des Tages die Zeit bis zum Tod in einer Dürre um 0 bis 5 % pro Grad Temperaturanstieg.

Lu und Kollegen kommen zu dem Schluss: „Blattwasserpotenzial vor Morgengrauen und Blatt-WUE von C. sclerophylla waren unter nächtlicher Erwärmung deutlich niedriger, was die frühere Dürresterblichkeit erklären könnte C. sclerophylla unter nächtlicher Erwärmung. Obwohl die nächtliche Erwärmung keine Auswirkung auf die nächtliche Gesamt-NSC in Blättern beider Arten zeigte, nahmen die nächtlichen Atemverluste zu S. superba und die Verringerung der Photosyntheseraten beider Arten führte bei beiden Arten zu einem verringerten Nettokohlenstoffgewinn der Blätter bei nächtlicher Erwärmung. Diese negativen Effekte waren ausgeprägter in S. superba mehr als C. sclerophylla. Dürresterblichkeit in S. superba scheint mit Veränderungen des Kohlenstoffstoffwechsels unter nächtlicher Erwärmung zusammenzuhängen.“

FORSCHUNGSARTIKEL

Lu, R., Du, Y., Sun, H., Xu, X., Yan, L. und Xia, J. (2021) „Nächtliche Erwärmung beschleunigt die durch Trockenheit verursachte Sämlingssterblichkeit zweier immergrüner Baumarten“, Baumphysiologie . Oxford University Press (OUP). doi:10.1093/treephys/tpab168.