Doktoritöö paljastab puude öise salaelu ({{contentCtrl.commentsTotal}})

Ott Kangur paigaldab puudes toimuva vee liikumise mõõtmiseks puutüvve ksüleemivooluandurit.
Ott Kangur paigaldab puudes toimuva vee liikumise mõõtmiseks puutüvve ksüleemivooluandurit. Autor/allikas: Aigar Niglas

Vee liikumine puudes pakub tavainimesele huvi kase- või vahtramahla kogumise ajal, kuid ökofüsioloog uurib taimedes toimuvat, et saada näiteks teada, kuidas puud tuleviku soojenevas kliimas vee tarbimist muudavad – kas nad tulevad muutustega toime või peaksime pöörama tähelepanu liikidele, kes hetkel veel meie metsades ei kasva.

Ott Kangur kaitses TÜ ökoloogia ja maateaduste instituudis doktoritöö, milles keskendus puude öisele veevahetusele. Kuigi valdavalt toimub veevahetus päeval, on viimastel kümnenditel tähelepanu pälvinud ka puude öine ja eriti koidueelne veevahetus.

Taimede veevahetust on oluline teada, sest see mõjutab mullas oleva vee hulka. Nii nagu on ööd hämarad, on seda teatud mõttes ka vee liikumine puudes ning lehtedel asuvate õhulõhede öine ja koidueelne avatus. Lehe pinnal asuvate õhulõhede kaudu jõuab taime CO2 ja väljub veeaur – toimub gaasivahetus.

"Ekslikult arvatakse, et pimedas hoiavad taimed õhulõhed suletuna, kuna siis ei toimu fotosünteesi, praeguseks on siiski teada, et paljud liigid hoiavad neid avatuna ka öösel, kuigi fotosünteesi ei toimu ja pealtnäha mingit kasu sellest pole. Öisest õhulõhede avatusest tingituna kaotavad puud öösel vett, mis moodustab keskmiselt 10–15%, minu poolt uuritud hübriidhaabadel aga u 5% kogu ööpäevasest kogusest," selgitas Kangur.

Öise veevahetuse selgitamiseks uuris Kangur puid kasvuhoone kontrollitud tingimustes Belgias Genti ülikoolis ning TÜ kasvukambrites, kuid ka Rõka välikatsealal.

Ott Kangur katsealuste puuliikidega Genti Ülikooli kasvuhoones. Autor/allikas: Jonas von der Crone.

"Enamik minu uuritud puuliike ei maga öösiti täielikult, nad hoiavad õhulõhed osaliselt avatuna. Seega on tegu laialt levinud nähtusega, mis ei ole omane ainult kõrbeliste piirkondade taimedele, nagu seni arvatud. Kuid avatud õhulõhede tõttu kaotavad puud öösiti vett, mistõttu on koidueelsel ajal keeruline adekvaatselt hinnata mulla veesisaldust lehtedes oleva vee kaudu – see on aga taimede ökofüsioloogias laialdaselt kasutatav meetod, kuna taime veestaatus peaks koidueelseks ajaks tasakaalustuma mulla omaga," selgitas Kangur.

Kangur uuris puude öist veevahetust üheksal meie regiooni lehtpuuliigil ning sai teada, et mulla piisava veevarustuse korral on kiiremakasvulistel liikidel öine õhulõhede aktiivsus kõrgem kui aeglasekasvulistel. Kuid see seos kehtib liikidel, näiteks harilik haab, arukask ja sanglepp, mis asustavad parasvöötme niiskemaid ja jahedamaid piirkondi.

Põuatingimustes liikide vahel erinevused öises õhulõhede juhtivuses kaovad. "Puid oli vaja uurida kasvukambrites või kasvuhoones, sest välitingimustes on looduses palju faktoreid, mis võivad puude füsioloogiat mõjutada," põhjendas Kangur.

Eestis tehtud uuringud näitasid, et hübriidhaaval on öösel õhulõhed avatud, mistõttu ei saa kuivemate ja soojemate ööde korral selle liigi koidueelset lehe veepotentsiaali kasutada mulla veestaatuse hindamiseks. Lisaks tõestasid uuringud, et hübriidhaab on võimeline omastama kastevett ka lehtede pinnalt, mitte ainult juurte kaudu mullast.

Võttes arvesse regionaalseid ja globaalseid kliimamuutuste trende, on väga tõenäoline, et tulevikus suureneb puude öise transpiratsiooni osakaal kogu ööpäevases veekaos ning seetõttu ka vajadus arvestada öise gaasivahetusega ökosüsteemide veebilansi hindamisel.

Miks avavad mõned puud öösel õhulehed?

Tõenäoline seletus on valmisolek varahommikuseks intensiivseks fotosünteesiks, mistõttu õhulõhed aegsasti enne koitu avatakse, sest nii väldib taim piiranguid gaasivahetusele. Kuid on ka teada, et öine õhulõhede avatus soodustab toitainete tõhusamat mullast omastamist, mis samuti soodustab taime kasvu.

Praegused kliimamudelid ennustavad temperatuuri tõusu üle kogu maakera. Enamike piirkondade madalatel ja keskmistel laiuskraadidel kaasneb sellega põudade ja kuumalainete sagenemine, kuid põhjapoolkera kõrgematel laiuskraadidel, ka Eestis, ennustatakse rohkem sademeid, mistõttu suureneb ka suhteline õhuniiskus, eriti metsades, kus suur osa vihmaveest seotakse puude võrastikus.

Arvestades regionaalseid kliimatrende, on väga tõenäoline, et tulevikus suureneb öiste veekadude osakaal puude ööpäevases transpiratsioonis ning ka vajadus arvestada öise gaasivahetusega maastike või ökosüsteemide veebilansi koostamisel.

"Kaudsed mõjud on sel ka metsandusele, kuid seda läbi kliimamuutuste. Eestisse ennustatakse niiskemat kliimat, mis peaks vähendama puude vahendatud veekadusid. See omakorda tähendab, et rohkem vett jääb mulda, mis teadupärast liiga suurtes kogustes pärsib puude kasvu," vaagis Kangur tulevikku.

Kas kasemahlakogujatel on doktoritööst midagi kõrva taha panna?

"Kahtlustan, et minu töö sellesse valdkonda midagi ei lisa. Puude "mahla" kogutakse varakevadel, kui puude lehed ei ole tärganud. Sel ajal liigub vesi puude tüvedes juurte tekitatud rõhu ehk n-ö lükkava jõu mõjul. Suvel, mil ka minu katsed tehtud on, liigub vesi lehtede n-ö tõmbava jõu abil. Seetõttu on mehhanismid, mis vee tüves liikuma panevad, mahlajooksu ajal ja suvel erinevad, mistõttu minu katses saadud tulemused ei aita ennustada paremat mahla kogumise aega." nentis Kangur.

Äsja kaitstud väitekirjaga "Nocturnal water relations and predawn water potential disequilibrium in temperate deciduous tree species" saab tutvuda Tartu Ülikooli andmebaasi vahendusel.

Toimetaja: Maarja Merivoo-Parro

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: