Изследователите очакват новите открития да подобрят глобалните и регионалните климатични модели, да подпомогнат управлението на горите и растителността и да осигурят по-точни прогнози за добивите и въздействието на изменението на климата върху селското стопанство.

Колко дълго ще живее листото на едно дърво? Това е икономическо решение, което всеки вид растение прави за да оцелее възможно най-дълго.

Листата на дърветата Monkey Puzzle имат живот повече от 20 години, докато дърветата Picea , растящи в планините Gongga в Китай, могат да оцелеят хилядолетия. Въпреки че растат в сурови условия, тези дървета растат бавно и листата им обикновено издържат средно 20 години.

За разлика от тях кленовите листа оцеляват само един сезон, докато листата на боровинките имат продължителност на живота само три месеца.

И така, какво определя продължителността на живота на едно дърво?

Отговорът на този на пръв поглед прост въпрос се съобщава в статия в Science Advances от международен екип от изследователи от Китай, Обединеното кралство, Япония, Норвегия, САЩ и Австралия.

„Всичко е свързано с “икономическия избор”, пред който са изправени растенията“, казва първият автор, д-р Хан Уанг от университета Цинхуа в Пекин.

„Вече знаехме, че иглолистните и другите вечнозелени дървета имат по-дълготрайни листа, колкото по-близо са до полюсите“, казва тя. „Широколистните дървета правят обратното. Най-дълготрайните им листа се намират в тропиците.

„Съьо така, ние знаехме, че дълготрайните листа обикновено са по-твърди и по-дебели и по-трудни за изграждане.“

„Сега идентифицирахме основните действащи фактори на околната среда и ги обобщихме в две уравнения“, казва тя. „Тези икономически характеристики на листата са основни за въглеродния цикъл и икономиката на хранителните вещества.“

Икономика на листата

Екипът тества своите уравнения, използвайки данни от хиляди видове от стотици екосистеми, извлечени от Китайската база данни за характеристиките на растенията и Глобалната мрежа за свойства на растенията.

„Всеки вид по същество се опитва да намери най-добрия начин за максимално усвояване на въглерода“, казва съавторът професор Иън Райт от университета Макуори и университета Западен Сидни.

„Вечнозелените иглолистни дървета, растящи в бедна почва в райони с дълга студена зима, могат да процъфтяват само ако направят дългосрочни инвестиции в листата си. Докато широколистните дървета, като клена, се надпреварват да създадат нови листа и да уловят въглерод на лятното слънце, преди листата да паднат през есента“, казва той. „Икономически рационалното решение за кленово дърво е да се инвестира в бързорастящи, евтини, но крехки листа.“

Растенията са били подложени на дълбоки промени в климата по време на тяхната еволюция. Заледяването и други големи и понякога бързи промени в последните геоложки времена са довели до големи промени в растителността. Човешкото въздействие върху климата и прякото въздействие върху растителността добавят към силите, оформящи растителните съобщества, по начини, които остават само частично разбрани.

Изследователите предполагат, че това изследване не само ще обясни какво расте къде днес, но също така ще премести екологията в наука за прогнози, която ще:

• позволяват по-добри, по-точни глобални и регионални климатични модели
• позволи на мениджърите на земи да моделират по-добре гори и друга растителност и да предскажат как изменението на климата ще засегне екосистемите
• позволяват по-добра оценка на добивите от култури и въздействието на изменението на климата върху селското стопанство.

Справка: „Основи на икономиката на листата, обяснени чрез принципите на оптималност“ от Хан Уанг, И. Колин Прентис, Иън Дж. Райт, Дейвид И. Уортън, Шенгчао Цяо, Сянтао Сю, Джиан Джоу, Кихачиро Кикузава и Нилс Хр. Стенсет, 18 януари 2023 г., Напредък на науката .

DOI: 10.1126/sciadv.add5667

Документът се основава на двадесет години изследвания, ръководени от професор Марк Уестоби и професор Иън Райт от университета Макуори.

Тяхната статия от 2004 г. в Nature, „Световният спектър на икономиката на листата“ е цитирана над 7500 пъти и е последвана от статии за фотосинтетичния капацитет на листата, разходите за дишане на листата, концентрацията на азот в листата, размера на листата и сега продължителността на живота на листата.

„Тази работа трансформира екологията“, казва професор Нейтън Харт, ръководител на Факултета по естествени науки към университета Макуори. „Също така е от ключово значение за продължаващата работа на изследователите от Macquarie върху въздействието на растителните инвазии, устойчивостта на градинарските видове към изменението на климата и формата и функцията на растителните видове на хилядите острови, които заобикалят континенталната част на Австралия.“

Проучването е финансирано от Националната природонаучна фондация на Китай, Фондацията на семейството на Шмид, Рамковата програма Хоризонт 2020 и Австралийския съвет за научни изследвания.