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.