Az örökzöld mamutfenyők erdei a Föld legnagyobb szénsűrűségű ökoszisztémái közé tartoznak, az egyre gyakoribb kaliforniai hőhullámok és a vízhiány azonban komoly terhelést jelenthetnek számukra.

A kutatók 2022 júliusa és 2024 októbere között vizsgálták három fiatal mamutfenyő leveleinek élettani folyamatait a kaliforniai Mendocino megyében található Garcia River Forest területén. Összesen 1527 levélmérést végeztek, emellett laboratóriumi kísérletekkel is ellenőrizték, miként változik a fotoszintézis különböző hőmérsékleteken.

A meleg időszakokban a levelek hőmérséklete következetesen meghaladta a levegőét, a különbség pedig elérte a 10 Celsius-fokot. Ezzel párhuzamosan csökkent a fotoszintézis hatékonysága, miközben a növények egyre több energiát vezettek el hő formájában a károsodás elkerülésére.

A laboratóriumi vizsgálatok szerint a szén-dioxid felvétele és a fotoszintézis 30 fok felett már látványosan visszaesett, 35 fok fölött pedig még gyorsabban romlott. A levelek belső szén-dioxid-szintje eközben magas maradt.

Ez arra utal, hogy nem kizárólag a vízvesztést szabályozó gázcserenyílások bezáródása okozta a problémát. A hőség közvetlenül a fotoszintézis biokémiai folyamatait is korlátozhatta, ezért önmagában a megfelelő vízellátás sem feltétlenül védené meg teljesen a fákat a szélsőséges hőmérséklettől.

A kutatók szerint a gyakoribb és intenzívebb hőség–aszály események visszafoghatják a mamutfenyők növekedését és szénmegkötő képességét. Különösen a fiatalabb, másodlagosan kialakult erdők lehetnek sérülékenyek, amelyek ma az állomány jelentős részét alkotják.

A szerzők ugyanakkor hangsúlyozták, hogy a vizsgálat kevés fa levélszintű reakcióira épült. Annak megállapításához, hogy a folyamat teljes erdők működésére is ugyanígy hat-e, lombkorona- és ökoszisztéma-szintű kutatásokra van szükség.