Wbrew pozorom nie jest to wiedza nowa. Już od ponad 150 lat wiadomo, że rośliny poddane ekstremalnym temperaturom nie będą w stanie przetrwać. Badania prowadzone w drugiej połowie XIX wieku wykazały, że gdy temperatura powietrza przekroczy około 50 stopni Celsjusza, roślinność przestaje po prostu funkcjonować. Dokładniejsze badania przeprowadzone w 2021 roku wykazały, że w grupie 147 różnych gatunków tropikalnych roślin, średnia temperatura, powyżej której ustaje w liściach proces fotosyntezy, wynosi 46,7 stopni Celsjusza. Do niedawna jednak takimi temperaturami nie musieliśmy się przesadnie przejmować. Świat się jednak zmienia i to na niekorzyść dla roślin i temperatury tego typu, które kiedyś sporadycznie, będą pojawiały się coraz częściej.
Czytaj także: Wymieranie lasów postępuje. „To kryzys ekologiczny, jak utrata raf koralowych”
W najnowszym artykule naukowym opublikowanym w periodyku Nature naukowcy szacują, że obecnie 1 na 10 000 liści znajdujących się w koronach lasów tropikalnych doświadcza raz w roku temperatury, w której nie jest w stanie przeprowadzać procesu fotosyntezy. Raz w roku, 1 na 10 000 liści — te liczby nie wydają się przesadnie groźne. Rzeczywistość jest jednak inna. Gdyby bowiem doszło do wzrostu o 4 stopnie Celsjusza powyżej obecnych średnich temperatur, będziemy obserwować obumieranie olbrzymich połaci lasów. Lasy tropikalne w takiej sytuacji po prostu znikną, co jedynie przyspieszy dalsze zmiany klimatyczne.
Dlaczego ustaje proces fotosyntezy?
Naukowcy wskazują, że gdy liście przekroczą pewną temperaturę, dochodzi w nich do rozpadu białek, które odpowiedzialne są za przekształcanie energii słonecznej w cukry. Przeprowadzenie przekrojowej analizy sytuacji w lasach tropikalnych wymagało skorzystania z wielu urządzeń. Z jednej strony naukowcy analizowali dane z czujnika temperatur ECOSTRESS zainstalowanego na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Do tego dołączano dane z czujników zainstalowanych na wysokich na 64 metry wieżach w Amazonii. Połączenie tych dwóch zbiorów danych wykazało, że średnia temperatura koron drzew w tropikach to około 34 stopni, aczkolwiek w niektórych miejscach temperatury przekraczają nawet 40 stopni Celsjusza. Co więcej, okazało się, że temperatury różnią się tak naprawdę od liścia do liścia, bowiem jakieś 0,01 proc. liści osiąga temperatury przekraczające graniczne 46,7 stopni Celsjusza.
Co więcej, w trakcie eksperymentów prowadzonych w Brazylii, Portoryko i Australii inni badacze ustalili, że temperatura liści nie wzrasta tak samo jak temperatura ich otoczenia. Naukowcy zauważyli bowiem, że w przypadku liści z Amazonii, wzrost temperatury otoczenia o 2 stopnie Celsjusza powodował wzrost maksymalnej temperatury liści z 42,8 do 50,9 stopni Celsjusza.
Biorąc powyższe pod uwagę, symulacje wykazały, że jeżeli temperatury na Ziemi wzrosną o 4 stopnie nad obecny poziom, drzewa lasów tropikalnych stracą liście i obumrą. Aby nadać grozy sytuacji, wystarczy dodać, że bez intensywnych działań mających na celu zahamowanie zmian klimatycznych, takie temperatury możemy osiągnąć w okolicach 2100 roku.
Czy jest jakaś nadzieja? Naukowcy wskazują, że choć wyniki są pesymistyczne, to obarczone są sporą dawką niepewności. Nie wiadomo bowiem, ile dni musiałaby się utrzymywać taka temperatura, aby faktycznie doprowadzić do bezpowrotnych uszkodzeń liści i drzew. Co więcej, nie wiadomo czy rośliny nie są w stanie przynajmniej w części stopniowo przystosowywać się do wyższych temperatur. Pozostaje tylko pytanie, czy chcemy trzymać kciuki i liczyć na to, że jednak rośliny sobie poradzą, czy też lepiej byłoby sprawić, aby nigdy nie trzeba było tego sprawdzać.