Badanie opublikowane w Science Advances wykazało, że dęby w USA i Kalifornii kontynuują asymilację CO2 przez miesiące po zaprzestaniu sezonowego przyrostu drewna. Odkrycie to podważa prostą zależność fotosynteza→wzrost, którą przyjmują wiele modeli klimatycznych, i wskazuje na potrzebę przeliczenia bilansów węgla w lasach.
Kluczowe odkrycie
Naukowcy stwierdzili, że znacząca część rocznego poboru węgla przez drzewa zachodzi po zakończeniu fazy przyrostu drewna. W dębach wschodnich obszarów USA około 36% rocznej asymilacji węgla przypadało na okres po ustaniu przyrostu (wzrost łodygi) w końcu lata. W dębach kalifornijskich analogiczna część wyniosła około 26%, mimo innego rytmu sezonowego. Innymi słowy, drzewa nadal przeprowadzają fotosyntezę i „biernie” pochłaniają CO2, ale mniej tej zaabsorbowanej biomasy trafia do długowiecznego drewna.
Metodologia — jak to zmierzono
Autorzy połączyli kilka rodzajów danych, by prześledzić jednoczesne zmiany w fotosyntezie, przepływie CO2 i przyroście drzew. Wykorzystano: satelitarne wskaźniki aktywności fotosyntetycznej na 137 stanowiskach z dębami, stacjonarne pomiary CO2 w koronach drzew realizowane w godzinnych interwałach, oraz czujniki przyrostu pnia rejestrujące mikrozmiany średnicy w ciągu doby. Do tego dodano zapisy przyrostu słoi i historyczne dane temperaturowe od 1950 roku. Kombinacja wysokoczęstotliwościowych pomiarów fizjologicznych z danymi satelitarnymi pozwoliła na rozdzielenie okresów aktywnej fotosyntezy od faktycznego przyrostu drewna.
Dlaczego fotosynteza nie zawsze oznacza wzrost drewna
Fotosynteza przekształca CO2 w cukry, ale rola tych węglowodanów w drzewie jest wieloraka. Część węgla zostaje zainwestowana w drewno — czyli długoterminowe składowanie — lecz duża część trafia do liści, korzeni, rezerw skrobiowych lub zostaje wydana na metabolizm, obronę przed patogenami czy transport do gleby. Autorzy podkreślają, że jedynie część zaasymilowanego węgla staje się trwałą biomasą. Jak zauważa lider badania, Mukund Palat Rao: „Just because there is more photosynthesis might not necessarily mean more tree growth in the future.” (źródło).
Sezonowość i mechanizm fizjologiczny
Wyniki pokazują, że przyrost pnia i fotosynteza mają różne okna czasowe aktywności. Na wschodzie USA przyrost koncentruje się w miesiącach maj–lipiec, natomiast fotosynteza trwa do października. W Kalifornii przyrost zachodzi głównie zimą i wczesną wiosną, kończąc się latem, ale fotosynteza nadal występuje później w roku. Wyjaśnienie leży w ciśnieniu hydrostatycznym w drewnie: przy wysokich temperaturach i suszy ciśnienie turgescencji spada i komórki nie mogą skutecznie turgorowo rozpychać tkanek, co natychmiast zatrzymuje przyrost, podczas gdy fotosynteza może trwać przy niższym poziomie aktywności. W efekcie część węgla jest „przechowywana” w formach nietrwalszych.
Wpływ zmienności klimatu
Zespół badawczy zauważył, że rozłączenie fotosyntezy i przyrostu nasila się w latach o większej fluktuacji wilgotności — gdy okresy mokre przeplatają się z suszami. Ponieważ klimat w wielu regionach staje się bardziej zmienny, takie rozłączenie może się nasilać, co z kolei wpływa na zdolność lasów do długoterminowego magazynowania węgla. To nie tylko kwestia średnich temperatur czy średniego CO2, ale także częstotliwości ekstremów i ich czasowego rozmieszczenia względem fenologii drzew.
Konsekwencje dla modeli klimatycznych i polityki leśnej
Wiele modeli przewidujących pochłanianie CO2 przez biosferę zakłada silną sprzężoną zależność między wzrostem fotosyntezy a przyrostem biomasy. Jeśli znacząca część węgla asymilowanego poza okresem wzrostu nie przechodzi do drewna, to modelowe prognozy netto magazynowania węgla mogą być zawyżone. To ma praktyczne implikacje: scenariusze kompensacji emisji, kalkulacje kredytów węglowych i strategie zalesiania muszą uwzględniać, że zwiększona fotosynteza niekoniecznie przekłada się na proporcjonalny wzrost drewna.
Ograniczenia badania i kolejne kroki
Autorzy podkreślają, że ich wyniki dotyczą głównie dębów i analizowanych ekosystemów. Skala separacji między fotosyntezą a przyrostem może się różnić między gatunkami, strefami klimatycznymi i typami siedlisk. Trzeba sprawdzić, czy podobny wzorzec występuje w iglastych lasach borealnych, tropikalnych drzewostanach czy młodych plantacjach. Badacze planują rozszerzyć analizę na inne gatunki i regiony oraz dokładniej kwantyfikować, jaka część węgla przetrwa w formie drewna, a jaka zostanie szybko zremineralizowana.
Co to oznacza w praktyce
- Modele klimatyczne i kalkulacje kredytów węglowych wymagają uwzględnienia rozłączenia fotosyntezy i trwałego przyrostu drewna.
- Strategie zalesiania i zarządzania lasami powinny brać pod uwagę nie tylko wzrost liściowy, lecz także warunki sprzyjające przyrostowi pnia (dostępność wody, sezon wzrostu).
- W monitoringu węgla lepiej łączyć dane satelitarne z lokalnymi pomiarami przyrostu i fizjologii drzew, by uzyskać dokładniejsze szacunki długoterminowego składowania.
Źródło: ScienceDaily — Trees keep absorbing carbon long after they stop growing (09 Jul 2026)
