Ağaçlar insanlara çok benzer. Tıpkı insanlar gibi strese maruz kalırlar, böcekler veya hastalıklardan etkilenirler ve yangınlar, fırtınalar, seller ve kuraklıklar tarafından saldırıya uğrayabilirler. Ağaçlara saldıran veya yaralayan şeylere sıkıntı denir. Ancak ağaçlar da insanlar gibi iyileşmek için doktora gidemezler ve kendilerini rahatsız eden etkenlerden kurtulamazlar. Bu son kısım önemlidir, çünkü ağaçların yüz milyonlarca yıldır var olduğu anlamına gelir, doktor olmadan hastalıklarla başa çıkma yeteneğine sahip olmaları gerekir.
Tahmin edilebileceği gibi, farklı ağaç türleri, belirli hastalıklarla başa çıkmanın farklı yollarını geliştirmiştir. Bu, Amerika Birleşik Devletleri’nin doğu kıyısındaki New Jersey’nin Pine Barrens bölgesinde yapılan bir çalışmada belirlendi.
İçindekiler
Ağanın strese verdiği tepkiyi anlamak neden önemlidir?
Ağaçlar, çeşitli nedenlerle insanlar ve diğer hayvanlar için önemlidir. İnsanlar kereste, kağıt, hava soğutma ve su arıtma için ağaçlara bağımlıdır. Hayvanlar yiyecek ve barınak için ağaçlara bağımlıdır ve bu canlılara hizmet eder. Bu nedenle, ağaçların çeşitli rahatsızlıklara veya streslere nasıl tepki verdiği çok önemlidir, çünkü bu hizmetleri kullanmaya devam etmeleri için ağaçların sağladığı hizmetlerin sürdürülmesi veya iyileştirilmesi gerekir. Ağaçların farklı hastalıklara veya streslere nasıl tepki verdiğini bilmek istemenin bir nedeni, ağaçların gelecekte bu hastalıklara ve streslere nasıl tepki vereceğini anlayabilmek ve muhtemelen tahmin edebilmektir.
Ağaçlar, tüm bitkiler gibi, ışık yardımıyla havadaki karbondioksiti emerken, su ve oksijeni serbest bırakır. Bu sürece fotosentez denir. Bitkilerin karbondioksiti emdiği ve su ve oksijeni serbest bıraktığı süreç, ağaçların sağladığı önemli bir hizmettir. Araştırma, bu ağaçların ne kadar su ve karbon işlediğini ve bunun gelecekte iklim değişikliği nedeniyle nasıl değişebileceğini inceliyor. Ağaçların ürettiği odun miktarı, havadan emdikleri karbondioksit miktarıyla ilişkilidir, çünkü nem ne kadar yüksek olursa, ağaçlar o kadar büyük olur ve dolayısıyla o kadar çok odun üretirler. Aynı şekilde, ağaçlar ne kadar çok karbondioksit emerlerse, o kadar çok su salarlar. Bu, ağaçların karbondioksiti emdiklerinde veya kuruduklarında kaybettikleri su miktarını kontrol etmenin bir yolunu bulmaları gerektiği anlamına gelir.
Aynı şekilde insan da aynısını yapar. Örneğin nefes verdiğinizde, soğuk bir bardağın önünde nefes aldığınızda, bardakta yoğuşma meydana geldiğinde görünür su kaybolur yani yoğuşma olur. Bir kişi çok fazla su kaybederse, susuz kalır. Ağaçlar bir rahatsızlık yaşadıklarında (yapraklarını çiğneyen bir böcek gibi), karbondioksiti emme ve dolayısıyla büyüme yetenekleri büyük ölçüde azalır. Aynı şekilde ağaçların odun sağlama yeteneği de azalır. Bütün bunlar, odun ve su kaynaklarının, ağaçların rahatsızlıklara tepki verme biçimine bağlı olduğu anlamına gelir. Ayrıca, ormanlardaki kusurlar iklim değişikliği sayısını artırabilir. Ormanın yaşadığı baskılar arasında; Bazı haşereler, kasırgalar, seller ve kuraklıklar.
Ağaçlarda stres üzerine araştırmalar
New Jersey’nin (Amerika Birleşik Devletleri’nin doğu kıyısında) yaklaşık üçte birini kapsayan, dünya çapında benzersiz bir ekosistem olan Pine Barrens of New Jersey’de (NJ) bir çalışma yapılmıştır. Bu bölge her türlü ilginç flora ve faunaya ve hatta Jersey Şeytanı adı verilen efsanevi bir yaratığa sahiptir. NJ Pine Barrens, eyaletin nispeten düz ve toprağın çoğunlukla kumlu olduğu güney yarısında yoğunlaşmıştır, bu nedenle çoğu zaman çok kurudur. NJ Pine Barrens’daki bir numaralı rahatsızlık yangındır. Adaptasyonları olduğu için çam ve meşe ağaçlarından oluşan bir orman vardır.
Bu, bitkilerin veya hayvanların her nesilde belirli bir ortamda daha iyi yaşayabildiği bir süreçtir. Adaptasyon, birkaç yıl, binlerce yıl veya çok uzun bir süre gibi nispeten kısa bir süre içinde gerçekleşebilir. Kalın kabuğun, Pine Barrens’deki ateşe bir adaptasyon olduğu düşünülmektedir çünkü kalın kabuklu ağaçlar, ince kabuklu ağaçlardan daha iyi ateşe dayanır.
Bu, yangınların olduğu yerde hayatta kalmalarını ve büyümelerini sağlarken, diğer birçok ağaç türü bu adaptasyonlara sahip değildir ve bu nedenle yangınlar olduğu sürece orada büyüyemez. Ancak bu, eğer bir yangın önlenecekse, meşe ve çamların ateşin olmadığı ortamlarda en iyi büyüyen ağaç türleriyle rekabet etmesi gerektiği anlamına gelir ve bu da sonuçta ormandaki ağaç türlerinin mevcudiyetinde bir değişikliğe yol açar. Aynı zamanda, bu ormanın binlerce yılda nispeten sık çıkan yangınlar sonucunda oluştuğu anlamına gelir. İnsanlar bölgeye taşındıkça, doğal olarak çıkan yangınların sıklığı önemli ölçüde azaldı, ancak çoğunlukla Pine Barrens gibi Çam Barrens’teki ağaç türlerini korumanın bir yolu olarak, insan kaynaklı yangınlar meydana geliyor ve bunlara projeksiyonlu yangınlar deniyor.
Çam Barrens’te yetişen tüm ağaç türleri, yangında hayatta kalmalarına yardımcı olmak için uyarlama adı verilen benzer özelliklere sahiptir, ancak her ağaç türünün yangına tepki verme şekli farklı görünmektedir. Ağaçların yangına dayanma adaptasyonları, onları korumak için kalın kabuğa sahip olma ve bir yangından sonra yeniden büyüme yeteneğini içerir. Pine Barrens’deki ağaçların uğraşması gereken bir diğer önemli çevresel sorun, su mevcudiyetinin olmamasıdır. Bu bölgedeki ağaçların da buna adaptasyonları var. Örneğin, meşe ağaçlarının suyun derinlerine inen çok uzun kökleri olabilir ve bu da onların uzun kuraklık dönemlerinde (kuru hava) hayatta kalmalarını sağlar. Pine Barrens’de ağaçların karşılaştığı üçüncü rahatsızlık çingene güvesi larvalarının saldırısıdır. Çingene güveleri böceklerdir ve larvaları meşe yapraklarını çiğner. Pine Barrens’deki ağaçlar uzun süredir çingene güveleriyle uğraşmak zorunda kalmadıkları için henüz kendilerini bu böceklerin saldırılarından koruyacak bir adaptasyona sahip değiller.
Birçok çalışma, ağaçların çeşitli hastalıklara birkaç yıl boyunca nasıl tepki verdiğini inceledi, ancak çok az çalışma ağaçların daha uzun bir süre boyunca nasıl tepki verdiğine odaklandı. Tüm ağaç türlerinin belirli bir rahatsızlığa aynı şekilde tepki verip vermediğini veya farklı ağaç türlerinin farklı adaptasyon tiplerine sahip olup olmadığını bilmek de önemlidir. Son olarak, ağaçların genellikle aynı anda birden fazla rahatsızlığa maruz kaldığı bilinmektedir, bu nedenle rahatsızlıkların bir kombinasyonunun uzun vadede ağaçları nasıl etkilediğini anlamak da önemlidir. Bu soruları, Çam Barrens’in bir bölümündeki farklı ağaç türlerinin 10 yıllık uzun bir süre boyunca yangına, böcek saldırılarına ve kuraklığa nasıl tepki verdiğine bakarak yanıtlamaya koyuldu.
Yangının ağaç büyümesi ve işlevi üzerindeki etkilerini incelemek için Pine Barrens’deki iki farklı bölgede iki araştırma alanı kurulmuştur. Böyle bir yer, çamların (iğneler) ve meşelerin (yassı yapraklı) birlikte büyüdüğü bir orman alanıdır, buna karışık orman denir. Diğer yer ise sadece çam ağaçlarının olduğu, çam ormanı denen bir orman. Her iki bölgede de biri yanmış, diğeri yanmaya karşı korunmuş iki araştırma sahası bulundu. Yakma, ağaçların altında yetişen çalıların büyümesini kontrol etmek için yapılır ve reçeteli yakma olarak da adlandırılır.
İlkbaharda ormanın çalılarının kasıtlı olarak yakıldığı bir ormancılık tekniğidir. Orman ormanlarının yakılması, canlara ve mallara zarar verebilecek büyük, kontrol edilemeyen tesadüfi yangınların önlenmesine yardımcı olur. Çalıyı alçak tutarak, herhangi bir yangın veya kazara çıkan yangın hızla yayılmaz veya yıkıcı olmaz. Yanan alanlar 2011 ve 2012 baharında yakıldı. Yanıklardan önce çingene güvesi tırtılları meşe yaprağı çiğniyordu (2007 ve 2008’de) ve iki yıllık kuraklık (2006 ve 2010’da). Bu, ormanın bir dizi rahatsızlığa nasıl tepki verdiğinin incelenmesine yol açtı.
Çingene güveleri yaprakları çiğnediğinde ağaçlara ne olur?
Bir dereceye kadar, böceklerin ağaç yapraklarıyla beslenmesi oldukça normal olduğundan, tüm ağaçlar yapraklarının böcekler tarafından çiğnenmesiyle başa çıkacak şekilde uyarlanmıştır. Ağaçların yaprak çiğnemeye nasıl tepki verdiği, ağacın türüne, çiğnemenin meydana geldiği yılın zamanına ve ağaçların ne kadar ciddi şekilde etkilendiğine bağlıdır. 2007’de çingene güvesi tırtılları, Pine Barrens, NJ’deki meşe ağaçlarının tüm yapraklarını yedi. 2008’de bazı yapraklar yendi ama hepsi değil. 2007 yılında yaprak dökümü adı verilen yoğun bir yaprak dökümünün ardından ağaçlar yapraklarını yeniden açtı, ancak yaprak alanının yalnızca %50’si değişti. (yani yaprak alanı, yapraklar görünmeden öncekine göre %50 daha azdır)
Yaprak alanı, ağaçların ne kadar su kaybedeceğini ve ne kadar karbondioksit emebileceklerini belirler. 2007 yılında meşe yapraklarının yarısının yeniden alınmasının ardından ağaç başına su kaybı %25 oranında azaldı. Bununla birlikte, 2012 yılına gelindiğinde, 5 yıllık yoğun yaprak dökümünün ardından su kaybı normale dönmüştü, ancak Pine Barrens meşe ağaçlarının genel olarak CO2 emme kabiliyeti hâlâ düşüyordu. Bunun nedeni, tek tek ağaçların karbondioksiti emememesi değil, bazı ağaçların yaprak dökümü nedeniyle ölmesi ve dolayısıyla bölgede genel olarak daha az ağaç bulunmasıydı.
Bu nedenle, çingene güvesi tırtıl saldırmadan öncesine göre daha az ağaç karbondioksiti emebilir. Ancak çingene güvesi tırtılının saldırmasından sonra, Çam Barrens’teki meşe ağaçları genellikle karbondioksit alımlarını azalttı. Bunun nedeni, tek tek ağaçların karbondioksiti emememesi değil, bazı ağaçların yaprak dökümü nedeniyle ölmesi ve dolayısıyla bölgede genel olarak daha az ağaç bulunmasıdır. Bu nedenle ağaçlar, çingene güvesi tırtıl saldırısından öncesine göre daha az karbondioksit emebiliyordu.
Çingene güvesi tırtıl saldırısından sonra, Çamlıklardaki meşe ağaçlarının genel olarak karbondioksiti emme yeteneği hala azalmaktadır. Bunun nedeni, tek tek ağaçların karbondioksiti emememesi değil, bazı ağaçların yaprak dökümü nedeniyle ölmesi ve dolayısıyla bölgede genel olarak daha az ağaç bulunmasıdır. Böylece ağaçlar, çingene güvesi tırtıl saldırısı öncesine göre daha az karbondioksit emebiliyordu. 2010 yılında şiddetli bir kuraklığın ardından çingene güvesi tırtıl saldırdıktan sonra, çoğu meşe ağacının üçte biri öldü.
Yangın ve çingene tırtıl saldırısı sonrasında CO2 alımındaki önemli düşüş, muhtemelen 2007/08’de çiğnenmiş yapraklar ile 2010’da kuraklığın çok kısa sürede meydana gelmesinden kaynaklanan kuraklığın birleşik etkisinden kaynaklanmaktadır. Bununla birlikte, farklı meşe türlerinin kuraklığa tepki verme biçiminde hala bazı farklılıklar vardır. Kestane meşeleri (Quercus montana), kara meşelere (Quercus velutina) göre daha düşük CO alımı gösterdi, ancak kuraklığa tepki olarak kestane meşelerine göre daha fazla kara meşe öldü. Çam ağaçlarının tırtıl saldırısından ve kurumadan meşe ağaçlarından daha olumsuz etkilendiği görülmektedir. Sonuç olarak, daha fazla kuraklık meydana gelirse, Pine Barrens’deki ağaç türlerinin kara meşe yerine kestane meşesi gibi daha fazla çam ve muhtemelen daha fazla meşeye dönüşebileceğini gösteriyor.
Ağaçların farklı rahatsızlık türlerine nasıl tepki verdiğini anlamak, bir dahaki sefere bu tür rahatsızlıklar meydana geldiğinde ağaçlara ne olabileceği veya küresel iklim değişikliği nedeniyle bu tür rahatsızlıkların ne zaman daha sık meydana geleceği hakkında tahminlerde bulunmamızı sağlar. Ağaçlar insanlar için inanılmaz derecede önemlidir çünkü mobilya ve inşaat için odun, kağıt yapım malzemeleri ve yakacak odun sağlarlar. Diğer birçok tür, yiyecek ve barınak için ağaçlara bağımlıdır. Ağaçlar ayrıca çevre için doğal bir klima görevi görür. Ağaçlar, insanlar ve diğer türler için bu kadar önemli bir kaynak olduğundan, ağaçların rahatsızlıklarla nasıl başa çıktıklarını incelemek kesinlikle gereklidir.
kaynak:
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
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]