Kaarin Partsi Tartu Ülikoolis kaitstud doktoritöö keskendus puude juurestikes toimuvatele muutustele oludes, kus muld soojeneb ja õhuniiskus kasvab. Selleks uuris ta arukase (Betula pendula) juuri Eestisse rajatud õhuniisutuskatses ja kuuskede (Picea abies, P. sitchensis) juuri nii Islandil looduslikult kui ka Austrias kunstlikult soojendatud mullas. Lisaks võrdles Parts kliimakatsete tulemusi Euroopa teistes piirkondades kasvavate puude näitudega.

"Islandil toimus 2008. aastal maavärin, mille tulemusena avanesid algselt külma mulla all geotermaalsed soojusallikad ning uuritavasse kuusikusse tekkis mullatemperatuurigradient, mis võimaldas uurida soojenenud muldade mõju juurtele kuni puude taluvuspiirini, mil nad hukkuvad. Austria katsealal soojendati mulda tehislikult mõne sentimeetri sügavusele maetud soojenduskaablitega – see sarnaneb põrandasoojendusele, nii hoiti muld neli kraadi tavapärasest kõrgem," selgitas Parts.

Õhuniiskuse mõju juurtele uuris Parts Tartu Ülikooli ökoloogia ja maateaduste instituudi teadlaste loodud kliimamuutuste katsealal Rõkal. Pidevalt veeauru õhku pihustades kasvavad seal puud tavapärasest suurema õhuniiskuse tingimustes. "Rõka katseala meenutab veidi uduses niiskes metsas viibimist, kuumal suvepäeval on seal mõnusalt jahe," meenutas Parts.

Sõltumata puistu vanusest, puuliigist ja sellest, kas tegu oli looduslike või tehislikult esile kutsutud muutustega, reageerisid juured keskkonnamuutustele samasuunaliselt, mis viitab üldisele kohanemisvõimele ja -mehhanismidele. Kõrgema õhuniiskuse korral ja põhjapoolsetel aladel oli puude peenjuurte mass oluliselt suurem. Seevastu lõunapoolsetel aladel ja soojendatud mullas kasvavate puude juurte mass ja tihedus vähenesid, mis viitab juurte kiiremale elutsüklile.

"Stressitingimustes muutuvad nii kaskede kui kuuskede juurte hulk, kuju ja struktuur – juured pikenevad, harunevad vähem ning suureneb nende toitaineid omastav pind, muutuvad ka juurtega seotud mikroobikooslused. Esimest korda analoogsete uuringute ajaloos kirjeldati mulla soojenemisega seotud juurte kuju ja struktuuri muutusi kuni piirini, mil puud liigse soojuse tõttu surevad. Saime teada, et põhjapoolsete sitka kuusikute jaoks paikneb taluvuspiir neljakraadise mullasoojenemise ligidal," nentis Parts.

"Uudsena saime teada, et õhuniiskuse suurenemine tekitab puule stressi, pärsib kasvu ja põhjustab üllatuslikult palju muutusi juurtes ning nendega seotud mikroobikooslustes. Näiteks toimus seenekoosluses nihe niiskuslembeste liikide osakaalu tõusu suunas," lisas Parts

Seega näitavad andmed, et kuused ja kased muudavad mulla soojenedes ja õhuniiskuse suurenedes aktiivselt juurte kuju, massi ning samaaegselt toimuvad muutused ka juurtega seotud mikroobikooslustes, mis võimaldab puul kohaneda muutuva toitainete kättesaadavusega.

"Kuigi mu töö näitab, et juurte toimimine on tihedalt seotud mulla mikroobidega ning mõlemad on keskkonnamuutustele tundlikud, teame veel vähe, kuidas lisaks kliimamuutustele teised häiringud, näiteks lageraie ja kuivendamine, juurtega seotud mikroobikooslusi mõjutavad. Aineringete ja puistu elujõulisuse seisukohast on seda oluline teada," vaagis Parts tulevaste uuringute suundi.

Mida tähendavad muutused tulevikumetsade süsinikuringele?
"Soojenemise ning sademete ja CO₂ hulga tõustes on eeldatud puidu produktsiooni suurenemist, kuid seotav lisasüsinik võib liikuda hoopis maa alla ning seejärel intensiivse juure- ja mullahingamise tõttu taas vabaneda. Nii võib aktiivses ringes olev süsiniku hulk suureneda. Meie töörühma katsetes kaasnes õhuniiskuse ja üle neljakraadise mullatemperatuuri tõusuga hoopis puude kasvu vähenemine.

Ühtlasi võivad eelmainitud kliimamuutused muuta mullas toitainete kättesaadavust ning orgaanilise aine kvaliteeti, mis võib samuti metsade kasvu pärssida. Süsinikuvoogude täpsemaks prognoosimiseks oleks vaja praegusest rohkem uurida mitme korraga muutuva teguri mõju metsaökosüsteemidele, kuna tegurite mõju ei pruugi olla samasuunaline. Samuti peaks tegema uuringuid pikaajalisemalt, kuna ökosüsteemi reaktsioon on sageli ajas muutuv," nentis Parts.

Tutvu doktoritööga "Kliimamuutuste mõju kase ja kuuse peenjuurtele ning nendega seotud mikroobikooslustele" Tartu Ülikooli digikogus DSpace.