0,00 HUF

Nincsenek termékek a kosárban.

2024. június 19.

Tűlevelűek a klímaválságban – klímabarát-e a karácsonyfa?

Mely tűlevelűek alkalmazkodnak az éghajlati viszonyokhoz 2050-ben? Az ÖAW növénygenetikusa, Kelly Swarts genomelemzések és mesterséges intelligencia segítségével próbál választ adni erre a kérdésre. Nemcsak a jövő karácsonyfája forog kockán.
Az éghajlatváltozás stresszt okoz Ausztriában is a tűlevelűeknek. Az Osztrák Tudományos Akadémia növénykutatói olyan fajokat keresnek, amelyek jobban ellenállnak a hőnek és a szárazságnak.

Karácsony előtt csak Ausztriában közel 3 millió karácsonyfát adnak el. Ugyanakkor az éghajlatváltozás egyre nagyobb nyomást gyakorol a tűlevelű populációkra. Az Osztrák Tudományos Akadémia (ÖAW) Gregor Mendel Molekuláris Növénybiológiai Intézetében Kelly Swarts csapata azt kutatja, hogy a különböző lucfenyőhelyeken milyen alkalmazkodások léteznek a helyi éghajlati viszonyokhoz. A növénygenetikus szerint a meleghez és a szárazsághoz alkalmazkodó fák szelektív ültetése, segítheti az állományokat a jövő számára fenntartani.

Kelly Swarts kutatási területe a tűlevelűek, advent környékén mégsem éli meg negatívan a sok kivágott karácsonyfa látványát. Mint fogalmazott ezeket a fákat kivágásra ültették, így szolgálják a céljukat. Az pedig igazán jó jel, hogy egyáltalán tudunk még fenyőt ültetni.

Ausztriában a tűlevelűekre egyre nagyobb nyomás nehezedik. Például a közönséges lucfenyő esetében a mi szélességi körünk az elterjedésnek csaknem a déli határát jelenti. Az éghajlatváltozás melegebbé és szárazabbá teszi a környezetet, és az itteni populációk nem alkalmazkodnak ezekhez a feltételekhez. Ez lassítja a növekedésüket, és sebezhetőbbé teszi őket a kártevőkkel és más környzeti fenyegetésekkel szemben. A közönséges lucfenyők elpusztulnak, és helyükre más fafajok, például olyan fenyők lépnek, amelyek jobban bírják a megváltozott körülményeket. Ez az erdészet számára is gondot okoz, mert egyre nehezebb eldönteni, hogy mely fákat lehet megfelelően ültetni.

Közönséges lucfenyő (Picea abies)

A kutatók már minden fafajnál látnak változásokat, mert a hőmérséklet és a csapadék már nem követi a megszokott mintákat. A változás az egyes fajon belül is megtörténik. A lucfenyő Európában Észak-Svédországtól a Balkánig megtalálható. A különböző populációk saját genetikai alkalmazkodással rendelkeznek a helyi viszonyokhoz. A balkáni lucfenyők jobban bírják a hőséget és a szárazságot és ezeket az előnyöket jól fel lehetne használni.

A lucfenyők genetikai sokfélesége nagyon magas. A kutatók munkájuk során igyekeznek olyan fákat azonosítani, amelyek jobban alkalmazkodnak a helyi éghajlati viszonyokhoz. Olyan modelleket fejlesztenek ki, amelyek lehetővé teszik egy fa genomjának elemzését, ezáltal megjósolható, hogy az egyed hogyan birkózik meg a várható éghajlati viszonyok között 2050-ben.

A helyi viszonyokhoz való alkalmazkodásban nagyon hatékonyak, és a lucfenyők pollenjét több száz kilométerre el tudja szállítani a szél. A genetikai anyag természetes terjedésének és keveredésének azonban korlátai vannak, és a balkáni populációk túl messze vannak Ausztriától. Pusztán a természetes terjedés révén a pozitív alkalmazkodáshoz fenyő generációk és évszázadok kellenek. Ez túl lassú, a jelenlegi gyors klímaváltozás ellensúlyozására.

Gondolhatnánk, hogy akkor a balkáni lucfenyőket kellene ültetnie az erdőgazdaságoknak, de sajnos ez nem ilyen egyszerű. Az éghajlati viszonyok mellett sok más követelmény is eltér a lucfenyőkkel szemben. A Balkánról származó fák talán jobban ellenállnak a hőnek és a szárazságnak, de nem feltétlenül bírják jól az ausztriai körülményeket (például a túl kemény fagyokat vagy a vastag hóréteget). A kutató szerint, ami igazán segítene, az a kívánt adaptációhoz kapcsolódó gének keresztezése lenne.

Lucfenyő

Azonban nem lenne egyszerűbb a genomot a laboratóriumban tetszés szerint szerkeszteni sem, mert akkor elveszítenénk azt a genetikai sokféleséget, amely a populációkat robusztussá teszi. A kutatóknak először meg kell érteniük a populációk genetikáját, és azonosítaniuk kell a releváns géneket. Ezért az évgyűrűk segítségével összehasonlítják a fák növekedését a különböző helyeken az éghajlati rekordokkal. Ha azt látják, hogy X évben a körülmények csapadékosak és hidegek voltak, akkor azonosíthatják azokat a fákat, amelyek különösen jól növekedtek ilyen körülmények között. Ezután közelebbről megvizsgálják a genomokat, és megpróbálják megtalálni a megfelelő adaptációkat. Ahogy arra Kelly Swarts felhívja a figyelmet, nem könnyű elkülöníteni a hőmérséklet és a csapadék genetikai hatását más adaptációktól. Ez csak azért működik, mert nagy populációk állnak rendelkezésre a statisztikai elemzéshez.

Az még mindig kutatás tárgyát képezi, hogy hogyan alkalmazkodnak a lucfenyők a melegebb és szárazabb körülményekhez. Például az már biztos, hogy szerepet játszik a fa vízszállításában részt vevő sejtek mérete. Az osztrák kutatók azt gyanítják, hogy a kevesebb és nagyobb sejt érzékenyebbé teszi a fákat az aszály okozta stresszre. Ennek a hipotézisnek a tesztelésére egy mesterséges intelligencia rendszert képeztek ki, amely képes kategorizálni a sejteket a fényképeken. Körülbelül 20 olyan mutációt találtak, amelyek befolyásolják a releváns sejtfalak alakját.

A kutatók szerint a jövőben, az egyes régiókban a lucfenyőket felváltják az éghajlatnak ellenállóbb bükkfák. Ez egy teljesen más ökoszisztémát hoz létre, amely nem feltétlenül felel meg a helyi fauna igényeinek.

Európa egyes részein minden bizonnyal előfordul, hogy lucfenyő helyett más fajokat kell ültetni. Kelly Swarts véleménye szerint az olyan régiókban, mint Ausztria, javíthatják az állományok ellenálló képességét a genetikai adaptációk beiktatásával. Már léteznek olyan változatok, amelyek jobban alkalmazkodnak a hőséghez és a szárazsághoz. Csak meg kell találni a módját, hogyan használják őket. A kutató szerint a kérdés az, hogy tudunk-e elég gyorsan cselekedni. Mert amit ma ültetünk, az meghatározza, hogy a populációk milyen ellenállóak lesznek 2050-tól.

Karácsonyfa ültetvény.
Forrás: Österreichische Akademie der Wissenschaften

Magazin ajánló: