Pohon-pohon di hutan hujan mengalami peningkatan suhu malam hari dan penelitian baru menunjukkan bahwa itu bisa berarti peningkatan pertumbuhan juga. Foto milik Smithsonian Tropical Research Institute
Saat dunia menghangat, bagian-bagian tertentu menghangat lebih cepat daripada yang lain dan di sanalah para peneliti menemukan petunjuk perubahan iklim yang dapat mengubah pemahaman kita tentang pertumbuhan tanaman secara umum.
Sementara suhu rata-rata global telah meningkat sekitar 0, 2 derajat Celcius per dekade sejak tahun 1975, tropis telah sedikit lebih cepat memanas, pada tingkat 0, 26 derajat per dekade. Dan di Panama tropis pada malam hari, keadaan semakin panas. Peneliti Alexander Cheesman dan Klaus Winter menemukan peningkatan suhu udara malam rata-rata 1, 5 derajat selama empat dekade terakhir. Menguji apa arti lompatan itu bagi tanaman tropis, pasangan ini mengambil bibit pohon ara dan balsa dan mengukur pertumbuhan mereka pada kisaran peningkatan suhu malam hari. Apa yang mereka temukan bertentangan dengan kebijaksanaan perubahan iklim konvensional: tanaman menambah bobot lebih dari dua kali lipat jumlah bibit pada kondisi normal.
Pemikiran tradisional, kata Cheesman, yang baru-baru ini menyelesaikan fellowship pasca-dok dengan Smithsonian Tropical Research Institute, mengatakan bahwa pada siang hari, tanaman menjalani fotosintesis, menangkap karbon dan pada malam hari, mereka menjalani respirasi, kehilangan karbon. Perbedaan antara keduanya mengatur pertumbuhan tanaman. Temperatur yang lebih hangat meningkatkan respirasi dan dengan demikian, mengurangi pertumbuhan, sesuai dengan model. Tetapi Cheesman mengatakan penelitiannya secara serius menantang pemahaman respirasi yang agak sederhana.
"Bukan hanya kehilangan karbon karena kehilangan karbon itu juga melakukan semua hal lain: ini menghasilkan ATP (adenosin trifosfat), itu menghasilkan prekursor metabolisme yang kemudian dapat digunakan dalam membangun sel-sel baru." Membangun penelitian yang mendukung tujuan produktif respirasi, Cheesman dan Winter mampu menunjukkan bahwa kenaikan suhu tidak meningkatkan respirasi dan karenanya memperlambat pertumbuhan, seperti yang diharapkan, tetapi justru meningkatkan keduanya.
Menggunakan ruang lingkungan terkendali dan ruang atas terbuka, pasangan menguji pertumbuhan dua spesies pohon neotropis. Bibit dipelihara di bawah suhu siang hari yang konstan, cocok dengan Panama tengah, dan terkena suhu malam hari yang tinggi mulai dari 22 derajat hingga 31 derajat Celcius, atau 72 derajat hingga 88 derajat Fahrenheit.
Kelompok terakhir melihat tingkat pertumbuhan lebih dari dua kali lipat dari kelompok pertama. Cheesman berpikir kemungkinan, bagaimanapun, bahwa pohon-pohon dengan pertumbuhan yang dipercepat akan berhenti tumbuh begitu mereka mencapai ukuran tertentu, artinya tidak akan selalu ada pohon yang lebih besar di hutan. “Anda memiliki tanaman yang mencapai pertumbuhan keseluruhan yang sama tetapi pada tingkat yang lebih cepat, ” jelas Cheesman, “sehingga bisa jadi pergantian hutan menjadi lebih cepat. ”
“Ada banyak pekerjaan yang dilakukan dalam sistem pertanian dengan tanaman tanaman tahunan dan tahunan dan hal-hal serupa telah ditunjukkan di sana, ” tetapi dia mengatakan, “dengan pohon, pada dasarnya lebih sulit untuk menjalankan percobaan untuk seluruh generasi, mulai dari pembibitan hingga menghasilkan bibit sendiri. "
Meskipun demikian, Cheesman berpikir ada kemungkinan kuat peningkatan respirasi mungkin berarti generasi yang lebih pendek, yang akan memiliki sejumlah implikasi bagi sistem ekologi tanaman.
Tingkat yang lebih cepat juga bisa berarti tanaman yang lebih lemah. Independen dari penelitian ini, peneliti lain, Whitman Miller dari Smithsonian Environmental Research Center di Edgewater, Maryland, bekerja dengan lamun menemukan ”bahwa peningkatan CO2 menghasilkan pertumbuhan yang lebih cepat (hal yang baik), tetapi menyertai pengurangan senyawa kimia pelindung (hal yang buruk). ). "
Cheesman mengatakan temuan ini sejalan dengan pengalamannya sendiri mempelajari spesies tropis.
“Kami melihat sesuatu yang mirip pada bibit, ” katanya. "Peningkatan suhu malam hari dapat mengakibatkan peningkatan tinggi tunas dan peningkatan panjang ruas antara daun dan sehingga memiliki implikasi untuk hal-hal seperti integritas struktural dan berpotensi pergerakan air pada pohon dewasa." Struktur yang lebih lemah dapat membuat tanaman lebih rentan terhadap parasit atau jamur, sesuatu yang juga dicatat Miller dalam karyanya.
Meskipun ia percaya makalahnya memberi sinyal perlunya memikirkan kembali model pertumbuhan yang didorong fotosintesis, Cheesman mengakui keterbatasan penelitian dan banyak hal yang tidak diketahui.
“Ada banyak peringatan yang sangat penting dalam hal ini, peningkatan suhu malam hari akan menghasilkan pola curah hujan yang sangat berbeda dan ketersediaan air yang mungkin memiliki implikasi yang sangat besar pada pertumbuhan pohon itu sendiri, ” katanya, mengutip satu pertanyaan luar biasa tersebut. "Anda mendapat pengaruh langsung dari suhu dan kemudian banyak pengaruh tidak langsung pada semua hal lainnya."
Dia berharap penelitiannya di masa depan dapat memperluas apa yang dia mulai dengan Musim Dingin. "Saya tertarik pada bagaimana suhu berinteraksi dengan proses lain, jadi tidak hanya fotosintesis dan respirasi tetapi hal-hal seperti aktivitas meristematik, perkembangan daun, semua proses ini dan bagaimana mereka semua bersatu menjadi satu respons terpadu terhadap suhu."
