Tartumaal Rõka külas asuval maailmas unikaalsel metsaökosüsteemi õhuniiskusega manipuleerimise (FAHM) katsealal uurivad teadlased juba ligi 10 aastat kuidas meie piirkonnale ennustatav õhuniiskuse suurenemine mõjutab lehtpuumetsade (katseliikideks on arukask ja hübriidhaab) kasvu ja funktsioneerimist.

Suurendatud õhuniiskuse mõju puu kasvukiirusele sõltub sellest, milline on tema konkurentsipositsioon lähimate naabrite suhtes, selgus hiljuti lõpule jõudnud Tartu ülikooli rakendusökoloogide uuringust.

“Teatavasti konkureerivad naabruses kasvavad taimed (sh puud) omavahel kasvuks vajalike ressursside (eelkõige valgus, toitained ja vesi) pärast. Konkurents on fundamentaalne protsess taimekooslustes, mis mõjutab nii sama kui ka eri liiki isendite kasvu ja kooseksisteerimist,” selgitab uuringu juht Arvo Tullus.

Varem on sarnase tulemuseni jõutud ka teise kliimamuutustega kaasneva mõju, suurenenud  süsihappegaasi ehk CO2 kontsentratsiooni, uurimisel haabadele ja paplitele Põhja-Ameerika ja Itaalia katsealadel.

Teadmised sellest kuidas muutuvad keskkonnatingimused mõjutavad puudevahelist konkurentsi omavad ka rakenduslikku tähtsust metsandusele, kus harvendusraietega vähendatakse konkurentsist tulenevat kasvustressi, et ennetada intensiivset iseharvenemist. Harvendusraided jaotavad kasvuressursid väiksema arvu allesjäävate puude vahel ümber, mis võimaldab raieküpsest metsast saada rohkem kvaliteetset puitu.

Kuidas kliimamuutuste mõju mõõdetakse?

Järvseljal FAHM katsepuistutes puude vahekaugus nii ridades kui ridade vahel üks meeter ja alates neljandast kasvuaastast olid kiirekasvulised haavad ja kased juba nii suured, et võib eeldada intensiivset puudevahelist konkurentsi (naaberpuude võrad hakkavad üksteist üha rohkem varjutama ning juured peavad vett ja toitaineid omastama osaliselt kattuvast mullaruumist).

FAHM eksperimendi katseala. Autor: Randel Kreitsberg

Konkurentsi ja kasvu seoseid analüüsiti kolmelt suurendatud õhuniiskusega ja kolmelt kontrollalalt ehk katseringilt kogutud puude kasvuandmete põhjal. Iga katseringi ühel poolel kasvab umbes 50 arukaske ja teisel poolel 50 hübriidhaaba. Õhuniiskust suurendatakse katsealadel püsiva nanomõõtmetes veeudu õhku tekitamise läbi. Spetsiaalselt katsepuistute ümber ehitatud õhuniisutussüsteem imiteerib olukorda, millega puud saja aasta pärast igapäevaselt kokku võiksid puutuda. Teadlased mõõdavad aga muutunud tingimustes puude kasvu.

Selgus, et konkurentsieelisega puudel (naabritest kõrgematel ja jämedamatel puudel) esines esimestel katseaastatel niiskes õhus suurem kasvustress; järgnevatel aastatel võimaldas konkurentsieelis kaskedel aga muutunud keskkonnatingimustega kiiremini kohaneda ja viimaks saavutada suurema kasvukiiruse, võrreldes sarnaste puudega kontrollaladel. Huvitav oli näha, et esmases konkurentsis alla jäänud kaskede ja haabade kasv ei olnud ühelgi vaatlusaastal katsetöötlusest mõjutatud: seega ei esinenud kahe eeldatava stressifaktori (konkurents ja niiske õhk) koostoimel kasvustressi täiendavat suurenemist.

Asjaolu, et niiskes õhus oli suurte ja rohkem valgustatud võradega puude kõrgus- ja jämeduskasv esimesel aastal oodatust väiksem, võis tuleneda sellest, et nad suunasid rohkem ressursse niiske õhuga kohanemisele (näiteks oli niiskes õhus kasvanud puudel rohkem peenjuuri ja suve lõpul säilitasid nad fotosünteetiliselt aktiivseid lehti kauem), mis lõppkokkuvõttes võimaldas niiskes õhus kiiremini kasvada kui puud kontrollaladel.

Samas, naabrite varju jäänud puud ei reageerinud suurendatud õhuniiskusele, mis viitab sellele, et kahe eeldatava stressifaktoriga kohanemiseks vajalikud muutused kattusid osaliselt (näiteks nii varjus kui niiskes õhus kasvavate puude lehed on õhemad – stressi tingimustes püüab puu fotosünteesiva lehepinna valmis kasvatada väiksema „materjalikuluga“) ehk teisisõnu oli varjus kasvav puu juba osaliselt kohanenud ka niiskema õhuga.

Konkurentsiuuringu tulemusi kajastav artikkel ilmus äsja mainekas teadusajakirjas Global Change Biology.