Bilgiustam
Türkiye'nin Bilgi Sitesi

Bitkiler ve Ağaçlar, Strese Nasıl Tepki Verir?

0 34

Ağaçlar insanlara çok benzerler. Çünkü aynı insanlar gibi stres yaşarlar, böcekler veya hastalıklar ile enfekte olurlar, yangın, rüzgar fırtınaları, seller ve kuraklıklar tarafından saldırıya uğrayabilirler. Ağaçlara saldıran ya da onları enfekte eden şeylere rahatsızlık denilmektedir. Fakat ağaçlar insanlar gibi, iyileşmek için doktora gidemezler ve kendilerini rahatsız eden faktörlerden uzaklaşamazlar. Bu son kısım çok önemlidir, çünkü ağaçların yüz milyonlarca yıldır var olabilmeleri için, rahatsızlıklarla doktor olmadan baş edebilme yeteneğine sahip olmaları gerektiği anlamına gelir.
Tahmin edebileceği gibi, farklı ağaç türleri, belirli rahatsızlıklarla başa çıkmak için farklı yollar geliştirmiştir. Amerika Birleşik Devletleri’nin Doğu Kıyısındaki New Jersey’deki Pine Barrens adlı bölgede yapılan bir araştırmada bu durum belirlenmiştir.

Ağaların Strese Verdiği Tepkinin Anlaşılması Neden Önemlidir?

Ağaçlar, çeşitli nedenlerle insanlar ve diğer hayvanlar için önemlidir. İnsanlar odun, kağıt, hava soğutma ve su temizliği için ağaçlara bağımlıdır. Ve hayvanlar yiyecek ve barınak için ağaçlara bağımlıdırlar, bu canlılara hizmetler etmektedirler. Bu nedenle, ağaçların farklı rahatsızlıklara veya streslere nasıl tepki verdikleri son derece önemlidir, çünkü bu hizmetleri kullanmaya devam etmek isteniyorsa ağaçların sağladığı hizmetlerin korunması veya geliştirilmesi gerekir. Ağaçların farklı rahatsızlıklara veya streslere nasıl tepki verdiğini bilmek istenmesinin nedenlerinden biri, ağaçların gelecekte bu rahatsızlıklara ve streslere nasıl tepki vereceğini anlayabilmek ve belki de tahmin edebilmektir.
Ağaçlar, tüm bitkiler gibi, ışık yardımıyla havadan karbondioksiti emer ve bu sırada su ve oksijeni serbest bırakır. Bu sürece fotosentez denir. Bitkilerin karbondioksiti alıp su ve oksijeni serbest bırakma süreci ve ağaçların sağladığı önemli bir hizmettir. Araştırmalarda, bu ağaçlar tarafından ne kadar su ve karbon işlendiğini ve bunun gelecekte iklim değişikliği nedeniyle nasıl değişebileceğini araştırılmaktadır. Ağaçların ürettiği odun miktarı, havadan ne kadar karbondioksit emdikleriyle ilgilidir, çünkü ne kadar çok ıslanırlarsa, ağaçlar o kadar büyür ve dolayısıyla o kadar fazla odun üretirler. Aynı şekilde, ağaçlar ne kadar çok karbondioksit emerse, o kadar çok su salarlar. Bu, ağaçların karbondioksit alırken ne kadar su kaybedeceklerini, yoksa kuruyacaklarını kontrol etmenin bir yolunu bulmaları gerektiği anlamına gelmektedir.
Benzer bir şekilde insanlarda aynı işlemi yaparlar. Mesela nefes verdiğinde, soğuk bir cama karşı nefes aldığında ve bardakta buğulanma oluştuğunda görülen suyu kaybedilmektedir yani yoğuşmadır. Eğer bir kişi çok fazla su kaybederse, susuz kalır. Ağaçlar bir rahatsızlık yaşadıklarında (yapraklarını çiğneyen bir böcek gibi), karbondioksiti emme ve dolayısıyla büyüme kapasiteleri büyük ölçüde azalır. Aynı şekilde ağaçların odun sağlama kabiliyetleri de azalır. Tüm bunlar, odun ve su kaynaklarının ağaçların rahatsızlıklara tepki verme şekline bağlı olduğu anlamına gelmektedir. Bunun da ötesinde, ormanlarda görülen hatalıklar iklim değişikliği sayısında artışa yol açabilir. Ve bir ormanın yaşadığı stresler arasında; belirli böcek zararlıları, kasırgalar, seller ve kuraklıklar bulunur.
Ağaçlardaki Stresle İlgili Yapılan Araştırmalar
New Jersey eyaletinin (Amerika Birleşik Devletleri’nin doğu kıyısında) kabaca üçte birini kapsayan, küresel olarak benzersiz bir ekosistem olan New Jersey (NJ) Pine Barrens’de bir çalışma gerçekleştirilmiştir. Bu alanda her türlü ilginç bitki ve hayvan ve hatta Jersey Devil adlı efsanevi bir canlılar vardır. NJ Pine Barrens, nispeten düz olduğu ve toprağın çoğunlukla kum olduğu eyaletin güney yarısında yoğunlaşmıştır, bu nedenle çoğu zaman oldukça kurudur. NJ Pine Barrens’de meydana gelen bir numaralı rahatsızlık yangındır. Çam ve meşe ağaçlarından oluşan orman vardır çünkü adaptasyonları söz konusudur.

Bu süreç bitkilerin veya hayvanların belirli bir ortamda her nesilde daha iyi yaşayabildikleri bir süreçtir. Adaptasyon, birkaç yıl gibi nispeten kısa bir süre içinde veya binlerce yıl veya çok uzun bir süre içinde gerçekleşebilir. Pine Barrens’da kalın kabuğun yangına adaptasyonu olduğu düşünülür, çünkü kalın kabuklu ağaçlar yangında ince kabuklu ağaçlardan daha iyi hayatta kalır.
Bu, yangınların olduğu yerde hayatta kalmalarına ve büyümelerine izin verirken, diğer birçok ağaç türü bu adaptasyonlara sahip değildir ve bu nedenle yangınlar olduğu sürece orada büyüyemez. Bununla birlikte, bunun anlamı şudur ki, eğer yangının oluşması engellenirse, meşe ve çamlar, yangın olmadığında daha iyi büyüyen ağaç türleriyle rekabet etmek zorundadır ve bu, sonunda ormandaki ağaç türlerinin var olduğu bir değişikliğe yol açar. Bu aynı zamanda, bu ormanın nispeten sık çıkan yangınlar sonucunda binlerce yıl içinde kurulduğu anlamına gelir. İnsanlar bölgeye taşındıkça, doğal olarak meydana gelen yangınların sıklığı büyük ölçüde azalmış, ancak çoğunlukla Pine Barrens’daki ağaç türlerini, onu Pine Barrens olarak tutmanın bir yolu olarak, insanların neden olduğu yangınlar meydana gelmektedir Bunlara öngörülen yangınlar denir.
Pine Barrens’da yetişen ağaç türlerinin tümü, yangından kurtulmalarına yardımcı olmak için adaptasyon adı verilen benzer özelliklere sahiptir, ancak her ağaç türünün daha sonra tepki verme şekli yangın farklı görünmektedir. Ağaçlarda yangınlardan kurtulmak için yapılan uyarlamalar, onları korumak için kalın bir kabuğa sahip olmayı ve bir yangından sonra yeniden büyüme yeteneğini içerir. Pine Barrens’deki ağaçların uğraşması gereken bir diğer önemli çevresel rahatsızlık, düşük su mevcudiyetidir. Bu bölgedeki ağaçların da buna uyarlamaları vardır. Örneğin meşe ağaçları, suyun olduğu yerin derinliklerine kadar uzanan çok uzun köklere sahip olabilir ve bu onların uzun kuraklık dönemlerinde (kuru hava) hayatta kalmalarını sağlar. Pine Barrens’deki ağaçların karşılaştığı üçüncü bir rahatsızlık, Çingene güvesi tırtıllarının saldırısıdır. Çingene güveleri böcektir ve tırtılları meşe yapraklarını çiğner. Pine Barrens’daki ağaçlar uzun süredir Çingene güveleriyle uğraşmak zorunda kalmamışlardır, bu nedenle onları bu böceklerin saldırısından korumak için henüz bir uyarlamaları yoktur.
Birçok çalışma, ağaçların birkaç yıl içinde farklı rahatsızlıklara nasıl tepki verdiğini incelemiş, ancak çok az çalışma, ağaçların daha uzun bir süre boyunca nasıl tepki verdiği konusuna odaklanmıştır. Tüm ağaç türlerinin belirli bir rahatsızlığa aynı şekilde yanıt verip vermediğini veya farklı ağaç türlerinin farklı türden adaptasyonlara sahip olup olmadığını bilmek de önemlidir. Son olarak, ağaçların genellikle aynı anda birden fazla rahatsızlık yaşadıkları bilinmektedir, bu nedenle rahatsızlıkların bir kombinasyonunun uzun vadede ağaçları nasıl etkilediğini anlamak da önemlidir. Bu soruları, Pine Barrens’ın bir bölümündeki farklı ağaç türlerinin yangına, böcek saldırısına ve kuraklığa 10 yıllık uzun bir süre boyunca nasıl tepki verdiklerine bakarak yanıt bulmaya başlamıştır.
Yangının ağacın büyümesi ve işlevi üzerindeki etkilerini incelemek için Pine Barrens’in iki farklı yerinde iki araştırma alanı kuruluştur. Bu yerlerden biri, ormanın (iğneli) çamların ve (düz yapraklı) meşe ağaçlarının birlikte büyüdüğü bir bölgedir ve buna karma orman denir. Diğer yer ise sadece çam ormanı denilen, sadece çam ağaçlarının olduğu bir ormandır. Bu konumların her ikisinin de iki araştırma sitesi bulunmuş, bir site yakılmış ve diğer site yanmaktan korunmuştur. Yanma, ağaçların altında büyüyen çalıların büyümesini kontrol etmek için yapılmıştır ve buna aynı zamanda reçeteli yakma da denir.
İlkbaharda bir ormanın çalılarının kasıtlı olarak yakıldığı bir ormancılık tekniğidir. Ormanın çalılıklarının yakılması, can ve mala zarar verebilecek büyük, kontrol edilemeyen kaza sonucu yangınların önlenmesine yardımcı olur. Çalılığı düşük tutarak, kazara meydana gelen herhangi bir yangın veya kundaklama o kadar hızlı yayılmayacak veya yıkıcı olmayacaktır. Yakılan alanlar 2011 ve 2012 baharında yakılmıştır. Yakma tedavilerinden önce, Çingene güvesi tırtıllarının meşe yapraklarını çiğnediği (2007 ve 2008’de) ve 2 yıllık kuraklık (2006 ve 2010’da). Bu, ormanın bir dizi karışıklığa nasıl tepki verdiğinin incelenmesini sağlamıştır.

Çingene Güveleri Yaprakları Çiğnediğinde Ağaçlara Ne Olur?

Bir dereceye kadar, tüm ağaçlar yapraklarının böcekler tarafından çiğnenmesiyle başa çıkmak için uyarlanmıştır, çünkü böceklerin ağaç yapraklarından beslenmesi oldukça normaldir. Ağaçların yaprak çiğnemeye nasıl tepki vereceği, ağacın türüne, çiğnemenin gerçekleştiği yılın zamanına ve ağaçların ne kadar ciddi şekilde etkilendiğine bağlıdır. 2007’de Çingene güvesi tırtılları NJ Pine Barrens’deki meşe ağaçlarının tüm yapraklarını yemiştir. 2008’de yaprakların bir kısmı yenilmiş ama bu tamamı değildir. Yaprak dökümü olarak adlandırılan şiddetli yaprak kaybının ardından, 2007’de ağaçlar yapraklarını yeniden açmış, ancak yaprak alanının yalnızca% 50’si değişmiştir. (yani ağaçlarda, yapraklar çıkmadan önceki miktara göre% 50 daha az yaprak alanı vardır)
Yaprak alanı, ağaçların kaybettiği su miktarını ve alabilecekleri karbondioksit miktarını belirler. 2007 yılında meşe yapraklarının yarısını yeniden çıkardıktan sonra ağaç başına su kaybı% 25 azalmıştır. Bununla birlikte, şiddetli yaprak dökülmesinden 5 yıl sonra, 2012 yılına kadar su kaybı normale dönmüş, ancak Pine Barrens’daki meşe ağaçlarının karbondioksiti alma genel kabiliyeti hala azalmıştır. Bunun nedeni, tek tek ağaçların karbondioksit alamaması değil, bazı ağaçların yaprak dökülmesinden dolayı ölmesi ve dolayısıyla bölgede genel olarak daha az ağaç olmasıydı.
Dolayısıyla, Çingene güvesi tırtıl saldırısı gerçekleşmeden önceki duruma kıyasla daha az ağaç karbondioksit alabilmektedir. Çingene güvesi tırtıl saldırısından sonra ancak Pine Barrens’daki meşe ağaçlarının genel olarak karbondioksit alma yeteneği azalmıştır. Bunun nedeni, tek tek ağaçların karbondioksit alamaması değil, bazı ağaçların yaprak dökülmesinden dolayı ölmesi ve dolayısıyla bölgede genel olarak daha az ağaç olmasından kaynaklanmaktadır. Dolayısıyla, Çingene güvesi tırtıl saldırısı gerçekleşmeden önceki duruma kıyasla daha az ağaç karbondioksit alabilmişlerdir.
Çingene güvesi tırtıl saldırısından sonra ancak Pine Barrens’daki meşe ağaçlarının genel olarak karbondioksit alma yeteneği hala azalmıştır. Bunun nedeni, tek tek ağaçların karbondioksit alamaması değil, bazı ağaçların yaprak dökülmesinden dolayı ölmesi ve dolayısıyla bölgede genel olarak daha az ağaç olmasındandır. Böylece, Çingene güvesi tırtıl saldırısı gerçekleşmeden önceki duruma kıyasla daha az ağaç karbondioksit alabilmişlerdir. Çingene güvesi tırtıl saldırısından sonra 2010’da çok şiddetli yaşanan kuraklıktan sonra, çoğunluğu meşe ağaçların üçte biri ölmüştür.
Yangından ve Çingene güvesi tırtıl saldırısından sonra meydana gelen karbondioksit alımındaki büyük düşüş, muhtemelen 2007 / 2008’de çiğnenen yaprakların birleşik etkisinden kaynaklanmaktadır ve kuraklık çok kısa sürede meydana geldiği için 2010’daki kuraklık nedeniyle kurumuştur. Yine de, farklı meşe türlerinin kuraklığa tepki verme biçiminde bazı farklılıklar vardır. Kestane meşesi (Quercus montana), kara meşe (Quercus velutina) ile karşılaştırıldığında karbondioksit alımında azalma göstermiştir.) Ancak kuraklığa tepki olarak kestane meşelerinden daha fazla kara meşe ölmüştür. Çamlar, meşe ağaçlarına kıyasla tırtıl saldırısından ve kuraklıktan olumsuz etkilenmiş görünmektedir. Sonuç olarak, eğer daha fazla kuraklık meydana gelirse, Pine Barrens’deki ağaç türlerinin kara meşe yerine kestane meşesi gibi daha fazla çam ve belki daha fazla meşeye kayabileceğini göstermektedir.
Ağaçların farklı türden rahatsızlıklara nasıl tepki verdiğini anlamak, bir dahaki sefere böyle bir rahatsızlık meydana geldiğinde ağaçlara ne olabileceğini veya küresel iklim değişikliği nedeniyle bu rahatsızlıkların daha sık meydana geldiği zaman tahminler yapabilmeyi sağlamaktadır. Ağaçlar, insanlar için inanılmaz derecede önemlidir çünkü mobilya ve inşaat için odun, kağıt yapımı için malzeme ve yakacak odun sağlarlar. Diğer birçok tür yiyecek ve barınak için ağaçlara bağımlıdır. Ağaçlar ayrıca çevredeki alanlar için doğal bir klima görevi görür. Ağaçlar, insanlar ve diğer türler için çok önemli bir kaynak olduğundan, ağaçların rahatsızlıklarla nasıl başa çıktığını incelemek kesinlikle çok önemlidir.

Kaynakça:
https://www.frontiersin.org/articles/289812
https://www.researchgate.net/publication/326158693_How_Do_Trees_Respond_to_Stress
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191120131332.htm

Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu

Cevap bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.