Pinii infectați mor de foame și ciupercile cauzatoare de boli se dezvoltă pe măsură ce Pământul se încălzește

Temperatura ridicată și condițiile de apă scăzută produse de încălzirea globală slăbesc rezistența pinilor la boli, împiedicând capacitatea acestora de a-și asigura o apărare eficientă. În același timp, ciupercile patogene din pinii infectați devin mai agresive, sugerează o nouă cercetare.

Studiul este primul care examinează simultan expresia genelor metabolice atât în copacii gazdă, cât și în agenții patogeni care îi atacă în condiții normale și în condițiile create de schimbările climatice. Descoperirile ajută la explicarea mecanismelor din spatele a ceea ce a devenit un fapt bine cunoscut: încălzirea lumii face ca copacii să fie mai susceptibili la boli.

Studiul a fost realizat pe pini negri, care sunt originari din sudul Europei și sunt utilizați ornamental în Statele Unite. Cercetătorii au testat efectele schimbărilor climatice pe pinii infectați cu două ciuperci înrudite care au ucis foarte mulți dintre acești pini de-a lungul timpului.

Ce ne spun pinii infectați despre schimbările climatice?

„Am decis să studiem efectele stresului combinat al temperaturilor mai ridicate și al disponibilității mai scăzute a apei, deoarece asta vor experimenta copacii în viitor”, a spus Enrico Bonello, profesor de ecologie moleculară și chimică a copacilor în cadrul Departamentului de Patologia plantelor al Universității de Stat din Ohio, SUA, și autor principal al studiului.

„În termen de trei zile de la infectare în condițiile create de schimbările climatice, copacul a fost afectat în două moduri diferite: a fost lipsit de carbon atât prin fotosinteză redusă, cât și prin obținerea îmbunătățită a carbonului de către ciuperci. Atunci când vorbim despre carbon, vorbim despre zaharuri, alimente și rezerve pentru toate celelalte procese metabolice ale copacilor, inclusiv creșterea și apărarea”, spune profesorul.

Cercetarea a fost publicată în revista Frontiers in Forests and Global Change.

Captarea carbonului de către păduri este în scădere

Sechestrarea carbonului de către pădurile lumii este un factor major de atenuare a efectelor schimbărilor climatice și ar putea fi accelerată dacă se fac îmbunătățiri în protecția, gestionarea și restaurarea acestor păduri, spun experții.

Într-un studiu din 2021 al parcelelor de pădure din SUA, oamenii de știință au estimat că bolile recente și perturbările cauzate de insecte au scăzut ratele de captare a carbonului cu 28%, respectiv 69%, în perioada 2001-2019, în comparație cu cu pădurile netulburate.

„Acesta este un alt motiv pentru a combate încălzirea globală indusă de activitățile umane, o altă dovadă că ceea ce îi facem planetei are atât de multe implicații”, a spus Bonello, citat de Phys.org.

Pini și ciuperci

El și colegii săi au expus pini negri în vârstă de 3 ani la două seturi de condiții: temperaturi zilnice cuprinse între 15 și 28 de grade Celsius pentru control sau, pentru a imita condițiile schimbărilor climatice, temperaturi zilnice de la 20 și până la 33 de grade, ceea ce a redus cantitatea de apă în atmosferă în comparație cu cea disponibilă la temperaturi mai reci.

După ce copacii s-au obișnuit cu condițiile, le-a fost inoculată una dintre cele două tulpini ale ciupercii patogene.

Diplodia sapinea, o ciupercă agresivă, și ruda sa mai puțin agresivă Diplodia scrobiculata se găsesc atât în emisfera nordică, cât și în emisfera sudică. Ele rămân latente în cea mai mare parte a timpului, așteptând cea mai bună oportunitate de a ucide celulele gazdă și de a se hrăni cu materialul vegetal mort, de obicei atunci când gazda lor este slăbită. Pe lângă uciderea pinilor negrii, ciupercile au început să deterioreze și pinii de pădure din Scandinavia.

„Ipoteza este că încălzirea și disponibilitatea mai scăzută a apei în acele zone fac ca copacii să fie mai susceptibili la un agent patogen care altfel ar fi ‘adormit’”, a spus Bonello.

Cum s-au comportat pinii infectați în cadrul experimentelor?

Analiza a arătat o schimbare fundamentală în pinii infectați expuși la condițiile schimbărilor climatice: capacitatea lor de a efectua fotosinteză a scăzut, ceea ce înseamnă că aveau mai puține resurse pentru a investi în propria aprovizionare cu hrană, în creștere și în apărarea împotriva bolilor.

În același timp, ambele tulpini de ciupercă și-au intensificat procesul de utilizare a carbonului, iar diferența obișnuită dintre agresivitatea lor a dispărut: acestea au devenit semnificativ mai patogene, și în măsuri egale, față de condițiile normale.

„În esență, condițiile schimbărilor climatice au condus gazda la înfometare, aceasta fiind agravată de faptul că ciupercile au devenit mai agresive, au crescut mai repede și au ucis mai mult țesut gazdă mai repede. Acestea au fost răspunsuri timpurii, dar ne oferă o idee despre ce se întâmplă în sistem”, a spus Bonello.

Un exemplu grăitor

Deși aceste rezultate sunt un exemplu de o singură specie de copac și un singur tip de agent patogen, cercetarea oferă informații despre cât de multe daune poate provoca încălzirea globală unora dintre principalele rezervoare de carbon ale planetei.

„Invaziile de agenți patogeni și de dăunători au deja un efect asupra captării carbonului”, a spus Bonello.

„Dacă agravăm situația cu schimbările climatice, captarea carbonului va fi afectată negativ, iar pinii infectați vor muri în număr tot mai mare. Copacii care altfel ar putea supraviețui condițiilor de mediu nefavorabile pentru o anumită perioadă de timp și s-ar putea recupera dacă condițiile devin mai bune sau intermitente, ar putea fi uciși de agenții patogeni între timp”, a încheiat profesorul.

Vă recomandăm să citiți și:

Un arbore din Chile ar putea fi cel mai bătrân copac din lume

„Ghețarul Apocalipsei” din Antarctica se topește din ce în ce mai rapid

O nouă specie de alge a fost numită după poeta americană Amanda Gorman

Motivul surprinzător pentru care o broască în miniatură din Brazilia nu poate sări