Ökoloogid lähevad puude otsa torniga
ÜLO NIINEMETS
Järvselja kõrgekasvulisse segametsa on
ökoloogia instituudi teadurid puudele ligipääsemiseks püstitanud 25 meetri kõrgusi
terastorne. Eesmärgiks on selgitada, kuidas lehestik kohaneb keskkonnategurite
varieeruvusega lehestikus.
Globaalselt muutuvates kliimatingimustes on ökoloogide üheks
tähtsamaks ülesandeks maismaa taimse produktsiooni klimaatiliste kontrollmehhanismide
väljaselgitamine ja ökosüsteemide produktsiooni pikaajaliste suundumuste ennustamine.
Katsed kõrgustes
Moodne ökoloogia kasutab üldistamiseks üha
enam labori kontrollitud tingimustes saadud seaduspärasusi.
Suuri puid laboris ei kasvata. Kui varem uuriti seal eelkõige
puude noorjärke ja koguti metsast puulehti (nii kõrgelt kui kätte sai), siis viimase
aja tööd näitavad, et suurte puude käitumine looduses erineb oluliselt ärahellitatud
seemikute käitumisest laboris.
Et öelda, kui suureks (ja miks täpselt nii suureks) puu kasvab,
tuleks puu suureks kasvamine ära oodata. See võtab meie laiuskraadidel vähemalt
inimpõlve, kuid isegi sellisest eksperimendist järeldatavat saab rakendada vaid
spetsiifilise kasvukohatüübi raames.
Alternatiiviks on eksperimendid suurte puude lehestikus. Kuigi kogu
maailmas uuritakse üha rohkem puid, on eksperimendid puu otsas haruldased. Metsapuude
lehestikule täppisaparatuuriga läheneda on keeruline ja ka mõnevõrra ohtlik.
Pilootkatsetes 1994. aastal kasutati võra ülemistele okstele
ligipääsemiseks kraanat, 1995. aasta kevadel püstitati Järvseljale kaks 25 meetri
kõrgust torni.
Valgus lehestikus
Metsapuud pole võimelised kogu oma lehepinda
täisvalgusele eksponeerima. Järvselja suure produktiivsusega segametsas jõuab alumiste
lehtedeni vähem kui viis protsenti ülemistele lehtedele
langevast valgusest.
Võra eri osas paiknevad lehed on morfoloogiliselt ja biokeemiliselt
kohastunud pikaajalisele valguse kättesaamisele. Näiteks on ülaosa lehtede jaoks
lehestiku allosas liiga pime ja vastupidi. Just tänu sellistele kohastumistele on puu
võimeline ülal pidama ulatuslikku lehestikku.
Lehestikus on koosmõjus mitmed keskkonnategurid. Näiteks
sõltuvalt valgusest võras õhutemperatuur tõuseb ja õhuniiskus kahaneb.
Koos muutuvate keskkonnategurite uurimine on keeruline tihti
esinevate sünergeetiliste efektide tõttu. Samas on nende uurimine oluline, sest toimet
pole võimalik ennustada üksikute tegurite
aritmeetilisel summeerimisel.
Kõrgem temperatuur ja väiksem õhuniiskus võra ülaosas
põhjustab võra ülaosa lehtede suurema transpiratsiooni (vee auramise
rakuvaheruumidest). Küllaldase vee kättesaadavuse korral mullast
ei ole lehtede erinev transpiratsioon puule koormaks.
Küll aga võib mulla kuivades vee kättesaadavus muutuda väga
oluliseks produktsiooni limiteerivaks teguriks, sest lehtede fotosüntees ja
transpiratsioon on omavahel tihedalt seotud.
On hästi teada, et põuastel aastatel on puude aastarõngad kitsamad.
Õhulõhede saladus
Puude gaasivahetus atmosfääriga (süsihappegaasi
neelamine ja veeauru eraldamine) käib rohkem kui 90 protsendi ulatuses läbi lehepinnal
paiknevate õhulõhede.
Raskete väheliikuvate süsihapegaasi molekulide tungimine
lehepinnalt rakuvaheruumidesse võtab enam aega kui kergete ja liikuvamate vee molekulide
jõudmine rakuvaheruumidest lehe pinnale.
Seetõttu aurustub läbi õhulõhede alati rohkem vett kui neelatakse süsihapegaasi.
Samas toimuvad kõik biokeemilised reaktsioonid lehtedes veekeskkonnas ja liiga tugev
veekadu on taimedele kahjulik.
Lehed reguleerivad oma veesisaldust õhulõhede erineva avatusega. Vee puudusel õhulõhed
sulguvad ja auramine rakuvaheruumidest väheneb. Samas takistab õhulõhede sulgemine ka
süsihappegaasi pääsu lehtedesse, sellega väheneb oluliselt lehtede fotosüntees ja
produktsioon.
Uurides puude veekadu on võimalik teha järeldusi õhulõhede
avatuse ja puude süsiniku sidumise kohta.
Koostöös Bayreuthi ülikooli teadlastega mõõdetakse suurte
puude transpiratsiooni. Andurid puude veekao hindamiseks on paigaldatud puu tüvedesse
võra allosas ja üleval okstesse.Loodetakse teha järeldusi valguse ja vee
kättesaadavuse koosmõjude kohta puistu produktsiooni määramisel. Kuna suurte puude
fotosünteesi otse mõõta ei saa, on kogu puu transpiratsiooni mõõtmised ka tähtsaks
abivahendiks puistu fotosünteesivõime hindamisel. |