Globalne ocieplenie: buk buczy na zmiany klimatu

Globalne ocieplenie rozregulowuje cykl drzew

Buki owocowały dotąd co parę lat. Były więc tzw. lata zerowe, kiedy orzeszków bukowych nie było prawie wcale pod żadnym z drzew, a były i lata nasienne, kiedy orzeszków było mnóstwo i to pod każdym bukiem. W dodatku drzewa synchronizowały się nie w jednym lesie, ale w całym kraju czy w całej Europie.

Takie współgranie dawało bukom przewagę z kilku powodów:

• Po pierwsze odpoczynek od owocowania pozwalał drzewu zgromadzić niedobory zasobów zużytych na produkcję nasion;
• Po drugie ogromna liczba roślin w jednym momencie kwitła i wydawała pyłek. A przez to zwiększały się szanse, że pyłek dotrze do kwiatu i go zapyli;
• Po trzecie wrogowie buków – smakosze bukowych orzeszków (owady czy gryzonie) – w latach zerowych musieli zaciskać pasa, a ich populacja się zmniejszała;
• Po czwarte w czasie masowego urodzaju wrogowie buka nie byli w stanie zjeść wszystkich orzeszków. Niedojedzone nasiona mogły więc w spokoju kiełkować.
  
  

Buki były bardziej zgrane

"Teraz jednak ten trend wśród buków zanika. Drzewa przestają mieć jasny cykl lat nasiennych i nie dochodzi u nich do synchronizacji. A lat zerowych jest coraz mniej" – mówi w rozmowie z PAP dr Michał Bogdziewicz. I dodaje, że nie ma już ani spektakularnych lat, kiedy nasion jest pełno, ani takich, kiedy nasion nie ma w ogóle.

Brytyjsko-polsko-nowozelandzkie badania na ten temat, którymi jednym z kierowników był dr Bogdziewicz, ukazały się w czasopiśmie "Nature Plants".

Wydawało się, że globalne ocieplenie korzystnie wpływa na buki, bo wytwarzają one summa summarum więcej nasion. Okazuje się jednak, że sporo z tych nasion jest pustych.

"Ponieważ jest cieplej, drzewo jest w stanie pobrać z powietrza więcej węgla i częściej wytwarzać kwiaty. Jednak kwiaty są mniej skutecznie zapylane" – mówi naukowiec. U buków nawet z niezapylonego kwiatu powstaje owoc, ale bez nasiona. Kiedy zbiera się więc co roku nasiona pod drzewami, można policzyć, jaki odsetek kwiatów został zapylony. I okazuje się, że choć nasion powstaje w ciągu ostatnich lat więcej, to i więcej z nich jest pustych.

Zwierzęta nie narzekają

Ze zjadaniem tych nasion z łatwością są sobie w stanie poradzić zwierzęta, którym zmiany w cyklach buczyny są całkiem w smak.

"Na skutek załamania się lat nasiennych średnia proporcja nasion zaatakowanych przez larwy pewnej ćmy atakującej orzeszki buka (Cydia fagiglandana), poszybowała z kilku do 40 proc. A średnia zapylonych kwiatów spadła z około 50 proc. do 30 proc. Te dwa procesy całkowicie usunęły pozytywny efekt powiększającej się średniej liczby nasion" – zauważa dr Bogdziewicz i dodaje: "Cały pozytywny wpływ, jaki ma globalne ocieplenie na zdolności reprodukcyjne buka, jest wymazywany przez zjadające nasiona owady."

Klimat aż za dobry na kwitnienie

Ale co ma wspólnego ocieplenie klimatu z zanikiem zjawiska lat nasiennych? Buki prawdopodobnie mają w swoich genach zaszyty mechanizm, rozpoznawania po pogodzie, kiedy nadchodzi rok nasienny. "One są hiperwrażliwe na ciepło latem" – mówi dr Bogdziewicz. Jeśli więc temperatura w jakimś okresie jest rekordowo wysoka, buki na gigantycznym obszarze dostają spójny sygnał: muszą się przygotować do roku nasiennego. Problemem może być to, kiedy – jak w ostatnich dziesięcioleciach – każde niemal lato jest cieplejsze od poprzednich. Drzewa są więc co roku postawione w stan gotowości. Niektóre jednak – zwłaszcza te rosnące na bardziej ubogich glebach – nie nadążają z coroczną produkcją nasion i muszą sobie zrobić przerwę. A przez to dochodzi do desynchronizacji.

"Tu powinna nam się zapalić czerwona lampka: buki będą miały problemy z odnowieniem swojej populacji" – ostrzega dr Bogdziewicz. I dodaje, że być może człowiek będzie musiał pomagać drzewom.

Jak to zbadano?

W badaniach tych – prowadzono je w Wielkiej Brytanii – skorzystano z trwającego niemal 40 lat monitoringu ponad 100 drzew buka zwyczajnego. Przez te cztery dekady, naukowcy w Wielkiej Brytanii liczyli nasiona wyprodukowane przez drzewa, sprawdzali proporcje tych zaatakowanych przez ćmy – owady z rodzaju Cydia – oraz proporcje nasion zapylonych.

W badaniach oprócz dr. Bogdziewicza wzięli udział: Dave Kelly z University of Cantenbury (Nowa Zelandia), Peter Thomas z Keele University (UK), Johnatan Lageard z Manchester Metropolitan University (UK), Andrew Hacket-Pain University of Liverpool (UK).

Dr Bogdziewicz zaznacza, że badania wykonano na razie na bukach, bo u nich dość łatwo policzyć odsetek zapylonych kwiatów. Nie można jednak wykluczyć, że zjawisko zanikania lat nasiennych wraz z globalnym ociepleniem dotyczyć będzie i innych gatunków, które mają podobną strategię owocowania. A są nimi np. dęby, sosny, świerki, migdały, oliwki czy jarzębina. Aby się jednak o tym przekonać – potrzebne będą dodatkowe badania.

2020-02-12
Tekst: Ludwika Tomala/PAP - Nauka w Polsce, zdjęcie tytułowe: FelixMittermeier/Pixabay