Anda sebenarnya boleh mendengar pokok mati.
Tidak, ia tidak menjerit dengan kesakitan seperti tukang kayu yang berpakaian denim dengan gembira memotong batangnya. Walau bagaimanapun, semasa tempoh kemarau yang semakin panas dan haba, desiccation perlahan pokok menjadi terdengar melalui mikrofon yang ditekan ke batangnya.
"Ia berbunyi seperti retakan popcorn kecil dan pop, " kata William Anderegg, ahli biologi di Princeton University.
Proses yang membawa kepada bunyi bising adalah salah satu daripada beberapa ahli sains yang belajar untuk lebih memahami bagaimana pokok bertindak balas terhadap kemarau dan panas. Dengan kehilangan berjuta-juta pokok sebagai suhu global meneruskan pergerakan menaik mereka, maklumat ini dapat membantu saintis lebih tepat meramalkan mana pokok-pokok yang paling bahaya, yang membawa kepada model iklim yang lebih baik serta pengurusan hutan yang lebih baik semasa musim kemarau.
"Sepanjang beberapa dekad yang lalu, kita mula melihat lebih banyak kejadian mortaliti, yang dipandu oleh kemarau, yang berleluasa, " kata Anderegg. "Ini telah menyebabkan lebih banyak perhatian daripada para saintis untuk cuba memikirkan apa yang berlaku."
Jadi apa yang membuat snap dan muncul? Bunyi adalah hasil daripada kegagalan dalam xilem tumbuhan, bungkusan tiub yang menarik air dan nutrien dari akar keluar ke anggota badan, sama seperti bagaimana arteri mengisi tubuh manusia dengan darah beroksigen.
Apabila ia kering, pokok-pokok perlu menghisap lebih keras untuk menarik air dari tanah. Dan jika ketegangan di dalam paip ini mencapai titik tertentu, pihaknya memberi laluan, membolehkan gelembung udara kecil.
Mikrofon saintis apa yang diambil adalah buih-buih udara yang "berkembang dengan pesat" ketika memasuki sel-sel, kata Anderegg.
Seperti serangan jantung manusia, gelembung udara ini menghalang daya hidup berair tumbuhan dari menyebar ke anggota pengeringnya. Tetapi penyumbatan satu urat tunggal bukanlah pembunuh mati bagi pokok itu, jelas Louis Santiago, ahli ekologi di University of California, Riverside dan Smithsonian Tropical Research Institute.
"Sama seperti kita mempunyai banyak pembuluh darah dan arteri, [tumbuhan] mempunyai banyak kapal, " katanya. "Jadi, sekiranya beberapa cavitate di bawah kemarau, itu mungkin bukan masalah besar. Tetapi jika lebih daripada separuh cavitate atau lebih, maka anda boleh menuju jalan berbahaya. "
Dengarkan bunyi gelembung gelembung udara pecah melalui xylem dari cedar merah, Juniperus virginiana . Kredit: Stefan Mayr, University of InnsbruckEmbolisme dianggap sebagai salah satu penyebab utama kematian pokok di bawah keadaan kering. Tetapi tumbuhan mempunyai pelbagai penyesuaian untuk menghalang mereka mencapai zon kritis itu, kata Santiago. Ini penyesuaian ini adalah apa yang ahli sains masih cuba untuk mengusik untuk menentukan mengapa beberapa pokok menghadapi kemarau yang lebih baik daripada yang lain.
Untuk melihat gambaran global penyesuaian ini, Anderegg dan rakan-rakannya menyusun data mengenai kematian pokok dari 33 kajian kemarau di seluruh dunia dan mengkaji 10 sifat fisiologi pokok-pokok yang terjejas. Kajian itu, yang diterbitkan minggu ini dalam Prosiding Akademi Sains Kebangsaan, mencadangkan bahawa bagaimana tumbuhan menguruskan air adalah faktor penerangan dalam kadar survival.
Sebahagian daripada ini berkisar kepada kekuatan kasar paip pokok itu. Sesetengah pokok, seperti juniper Utah, mempunyai lebih banyak xylem tahan lasak dan boleh menahan ketegangan dalaman yang lebih besar daripada yang lain.
Faktor lain yang penting adalah bagaimana pokok mengimbangi pengambilan fotosintesis dalam karbon dioksida untuk menghasilkan gula dengan minum. Walaupun pokok-pokok bernafas dalam karbon dioksida, air menguap melalui liang-liang di daun mereka, yang dipanggil stomata. Apabila air mengering, pokok-pokok menutup liang mereka untuk mengelakkan kehilangan air. Pokok yang "berhati-hati" yang menutup stomata mereka dengan lebih cepat selepas embolisme mula cenderung untuk melakukan yang lebih baik dalam musim kemarau, kata Anderegg.
Kuasa ramalan untuk faktor-faktor ini adalah sederhana, tetapi ini tidak semestinya mengejutkan, memandangkan pelbagai kumpulan pokok dan pelbagai persekitaran pasukan sedang belajar. "Ekologi adalah dunia yang bising-ada banyak perkara yang berlaku, " kata Anderegg. Persaingan untuk air, jenis tanah atau ciri-ciri kemarau semua boleh berlumpur air.
Terdapat juga banyak faktor lain yang berpotensi penting yang boleh mempengaruhi kelangsungan pokok pada skala tempatan, seperti kedalaman akar. Sebagai contoh, akar-akar panjang, mungkin dapat menghirup dari kedai-kedai air yang jauh dari celah-celah akar-akar gemuk.
Pokok juga boleh menangani keadaan kering dengan mengembangkan batang hijau, kata Santiago. Tumbuhan akan sering kehilangan daun mereka apabila mereka kering, menghentikan fotosintesis dan pertumbuhan. Tetapi dengan batang hijau, mereka boleh meneruskan fotosintesis walaupun tanpa daun. Pokok-pokok bunga dalam genus Parkinsonia, yang dipakai oleh nama umum palo verde atau "batang hijau" dalam bahasa Sepanyol, dikenali kerana telah berevolusi jenis penyesuaian ini.
Mampu meramalkan kematian pokok global amat tepat untuk model iklim. Pokok bertindak seperti penapis udara, melukis kira-kira satu perempat orang orang karbon dioksida yang mengepam ke langit, menyimpan karbon di dalam batang tebal dan daun yang lazat.
Tetapi pokok-pokok dalam masalah. 2015 adalah tahun paling hangat dalam tempoh satu abad-tahun ke-39 dalam suhu yang luar biasa panas. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, kemarau telah menyerang bahagian Australia, India, Eropah, Amerika Syarikat dan di tempat lain dan dijangka menjadi lebih kerap dan teruk.
Kajian US Forest Service mencadangkan bahawa hampir 12.5 juta pokok di California sahaja meninggal dunia akibat kemarau pada tahun 2014. Kerugian sedemikian adalah satu pukulan bagi planet ini, kerana apabila pokok mati, karbon tersimpan kembali ke atmosfera. Pembebasan ini menimbulkan masalah kita dengan gas rumah hijau, mengalir dengan lebih banyak kekeringan dan lebih banyak kematian pokok, meneruskan kitaran maut.
