Badania ukazują, że w przypadku drzew węglowodany są kluczem do przetrwania defoliacji owadów.

Niedawna, wieloletnia epidemia inwazyjnej ćmy, zabiła tysiące akrów dębów w południowej Nowej Anglii, ale wśród szczątków były tysiące drzew, które przetrwały. Badanie opublikowane w „Functional Ecology” rzuca światło na to dlaczego.

Badania finansowane przez amerykańską Narodową Fundację Nauki przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Harvarda, University of Massachusetts Amherst, Boston University i MIT ujawniają, że zapasy węglowodanów w drzewie mają kluczowe znaczenie dla przetrwania ataku głodnych gąsienic. Prace odbyły się na stanowisku Harvard Forest Long-Term Ecological Research.

„Natura to gęsta sieć połączeń”, mówi Doug Levey, dyrektor programowy w Wydziale Biologii Środowiskowej NSF. „Najtrudniejszą częścią jest nadanie liczby tym powiązaniom, mierzenie ich, abyśmy mogli przewidzieć, co stanie się w zmieniającym się świecie”.

Naukowcy odkryli, że biologia drzew sprawia, że ​​są one odporne na nawet najcięższe stresory. „Na przykład dęby są planistami, w pewnym sensie” – mówi Meghan Blumstein, współautorka badania. „Część pożywienia, które wytwarzają w okresie wegetacji, jest natychmiast zużywana na energię, a część jest magazynowana w łodygach i korzeniach na deszczowy dzień. Dzięki przechowywanym węglowodanom są w stanie natychmiast stworzyć nowy strumień liści po pojawieniu się owadów”.

Drzewa nie są niezwyciężone, a badanie ujawnia konkretny próg rezerw niezbędnych do przetrwania: 1,5% węglowodanów w wysuszonym drewnie lub około 20-25% ich normalnej pojemności. Powtarzające się pojawianie się Lymantrii dispar, owada znanego wcześniej jako „ćma cygańska”, w latach 2016-2018 kwestionował odporność drzew, defoliując je rok po roku.

„Drzewa, które umarły, były drzewami, których nie było w rezerwach”, mówi główna autorka Audrey Barker Plotkin, naukowiec z Harvard Forest. Miejsce drzew miało znaczenie. Zespół badawczy odkrył, że drzewa rosnące wzdłuż krawędzi lasu mają zwykle więcej rezerw, nawet na tym samym poziomie defoliacji, co czyni je bardziej odpornymi niż wewnętrzne drzewa leśne.

Naukowcy uważają, że drzewa na po granicy mogły po prostu doświadczyć mniej ostrej defoliacji w latach przed 2018 r., a ponieważ drzewa na strefie nadgranicznej dostają dużo światła, mogą również być w stanie odbić się bez wyczerpywania swoich rezerw tak bardzo, jak ich wewnętrzne leśne odpowiedniki.

Badanie dostarcza bezpośrednich dowodów na to, że drzewa rzeczywiście mogą umrzeć z głodu, gdy zaatakują je owady. Ta wiedza pomoże ulepszyć modele odporności lasów, ponieważ nowe szkodniki i zmieniający się klimat nadal napędzają zmiany w regionie.