Miasta starają się znaleźć drzewa, które przetrwają stulecie

Ta historia została pierwotnie opublikowana przez Grist . Zapisz się na cotygodniowy biuletyn Grist tutaj .

Zeszłej jesieni zaprosiłem nieznajomego na swoje podwórko.

Manzanita, z łuszczącą się czerwoną korą i delikatnymi kwiatami w kształcie dzbanów, rośnie na suchych, skalistych grzbietach Północnej Kalifornii . To małe, wiecznie zielone drzewo lub krzew jest znane z tolerancji na suszę, a niektóre odmiany mogą przetrwać ponad 200 dni między podlewaniami . A jednak oto delikatnie zanurzyłem 18-calową odmianę nazwaną na cześć botanika Howarda McMinna na wilgotną glebę Tacoma, miasta w Waszyngtonie, znanego z wysokich daglezji, klonów wielkolistnych i średnio 152 dni deszczowych w roku .

To nie tak, że jestem bezmyślnym ogrodnikiem. Niektóre badania sugerują, że do 2050 r. klimat w okolicach Seattle będzie bardziej przypominał klimat północnej Kalifornii , dlatego sadzę również drzewa w tym regionie.

Zmiany klimatyczne zmieniają pory roku , siejąc spustoszenie w drzewach . W niektórych regionach o klimacie umiarkowanym i na dużych wysokościach będzie bardziej wilgotno, co może prowadzić do śmiertelnej zgnilizny. W innych strefach umiarkowanych bardziej suche wiosny i gorętsze lata zakłócają roczne cykle wzrostu, uszkadzają systemy korzeniowe i sprawiają, że pozostałe przy życiu rośliny są bardziej podatne na szkodniki.

Ofiarami tych zmian są cenne gatunki z całego świata, w tym niektóre odmiany orzecha pekan z Teksasu, wysokie baobaby występujące w Senegalu i rozległe drzewa figowe występujące w Sydney. Na północno-zachodnim Pacyfiku widziałem, jak letnie kopuły upałów zamieniają ukochane drzewa iglaste w naszym regionie w szkielety, a długotrwałe okresy suszy więdną korony klonów, aż liście obumierają kawałkami.

Świat ociepla się zbyt szybko, aby można było przystosować się do warunków nadrzewnych, twierdzi Manuel Esperon-Rodriguez, ekolog z Western Sydney University, który bada wpływ zmian klimatycznych na drzewa. Dotyczy to zwłaszcza drzew rodzimych. „Oni cierpią jako pierwsi” – stwierdził.

Miejscy arboryści twierdzą, że pilnie potrzebne są przyszłe nasadzenia , które mogą zapobiec spadkowi pokrywy liściastej właśnie wtedy, gdy świat tego najbardziej potrzebuje. Drzewa odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu chłodu w miastach. Badanie opublikowane w 2022 r. wykazało , że zwiększenie powierzchni metropolii o około 30% mogłoby zapobiec prawie 40% zgonów spowodowanych upałami w Europie . Potrzeba jest szczególnie dotkliwa w społecznościach marginalizowanych, których mieszkańcy – często osoby kolorowe – żyją wśród bezdrzewnych przestrzeni , gdzie temperatury mogą być znacznie wyższe niż w zamożniejszych dzielnicach.

Choć najlepszym rozwiązaniem byłoby zaprzestanie emisji gazów cieplarnianych, świat utknął w pewnym stopniu w obliczu ocieplenia , a wiele samorządów regionalnych zaczęło skupiać się na budowaniu odporności w miejscach, w których żyjemy. Botanicy miejscy i inni eksperci ostrzegają, że miasta są daleko w tyle za miejscami, w których powinny się znajdować, aby uniknąć ogólnej utraty drzew. Pełny wpływ zmian klimatycznych może nastąpić dopiero po kilkudziesięciu latach, ale dęby, klony i inne popularne gatunki mogą potrzebować 10 lub więcej lat, zanim dojrzeją (i pokażą, że tolerują nowy klimat), co sprawia, że ​​poszukiwanie odpowiednich odmian dla każdego regionu staje się koniecznością. szaleńczy wyścig z czasem.

W odpowiedzi naukowcy i leśnicy miejscy próbują przyspieszyć ten proces, myśląc strategicznie o tym, skąd pozyskiwać nowe drzewa i wykorzystując eksperymenty do przewidywania odporności nowych gatunków. Poza tym w wielu miejscach odchodzi się od poglądu, że gatunki rodzime są domyślnie najbardziej zrównoważonym wyborem.

„Wszyscy szukają magicznego drzewa” – powiedział Mac Martin, który kieruje programem leśnictwa miejskiego i społecznościowego w Służbie Leśnej Texas A&M. Następnie stwierdził, że jeden rodzaj drzewa nie wystarczy. Potrzebujemy „dużej liczby różnorodnych drzew, które będą w stanie przetrwać”.

Inaczej mówiąc, zupełnie nowy las miejski.

Pod koniec 2023 r. w ramach tej wyprawy Kevin Martin, niespokrewniony z Macem, udał się do suchych lasów Rumunii. Jako szef kolekcji drzew w Królewskim Ogrodzie Botanicznym w Kew spędził tydzień na wędrówce po pachnących sosnami lasach, aby zbierać bukowe żołędzie. Przywiózł nasiona siedmiu gatunków z powrotem do Wielkiej Brytanii i zasadził je w osobnych doniczkach w szkółce ogrodu botanicznego. Teraz czeka.

Ma nadzieję, że drzewa będą rosły na bardziej suchych wiosennych glebach Londynu, które utrudniają przetrwanie starszym drzewostanom, takim jak dąb szypułkowy, w cieplejsze lata. Badania są częścią większej zmiany w ogrodzie botanicznym, powiedział Martin, który historycznie skupiał się na zbieraniu rzadkich okazów roślin . „Stawiamy to na głowie i zastanawiamy się, co chcemy wyhodować” – powiedział. „Chcemy dobrego wyniku dla ludzkości”.

W normalnych warunkach drzewa stanowią najlepszą ochronę przed upałem i to nie tylko dlatego, że zapewniają zacienione miejsce do odpoczynku. Gdy liście przekształcają światło słoneczne w energię, drzewa wydzielają parę wodną przez maleńkie dziurki zwane aparatami szparkowymi, chłodząc otaczające je powietrze „klimatyzacją stworzoną przez naturę” – powiedział Martin.

Jednak coraz wyższe temperatury mogą zatrzymać ten proces. W ekstremalnie suchym upale komórki wiotczą, a aparaty szparkowe zamykają się, uniemożliwiając ucieczkę wody. Punkt, w którym to następuje, nazywany jest punktem utraty turgoru i przypomina więdnięcie liści rośliny doniczkowej. Jeśli zestresowane drzewo nie otrzyma wody, jego liście przegrzeją się i obumrą przed upadkiem, czasami na całych odcinkach korony. W bardzo wilgotnych warunkach powietrze zatrzymuje zbyt dużo pary wodnej, aby ją wchłonąć , przez co liście stają się mokre i sprzyjają gniciu. Nawet jeśli drzewo w takim stanie wygląda zdrowo, nie jest w stanie chłodzić miast tak dobrze, jak kiedyś. Co gorsza, zagrożone rośliny są bardziej podatne na szkodniki, takie jak omacnica .

Drzewa rodzime są szczególnie narażone na stres klimatyczny i w wielu miastach stanowią znaczną część pokrywy drzewnej w miastach . Na przykład osiemdziesiąt siedem procent drzew w Plano w Teksasie to gatunki rodzime. Liczba ta wynosi 66 procent w Santa Rosa w Kalifornii i 30 procent w Providence w stanie Rhode Island.

To prawda, że ​​obce drzewa są częścią osiedli ludzkich od dawna. Rośliny często rozprzestrzeniały się wraz z migracją ludzi , a europejscy koloniści sprowadzili wiele gatunków na inne kontynenty. Wiele z tych nowych odmian rośnie szybciej niż odmiany rodzime, a niektóre okazały się lepiej przystosowane do obszarów miejskich.

Jednak flora sprowadzona z daleka również może doświadczyć szoku klimatycznego. Obecnie obce drzewa zazwyczaj pochodzą z klimatów podobnych do tych, obok których obecnie rosną. Dopóki pory roku nie zaczęły szaleć, dzięki temu dobrze pasowały do ​​​​ich adoptowanych domów. Na przykład platan londyński, będący skrzyżowaniem jaworu amerykańskiego z platanem z zachodniej Azji, rośnie wzdłuż ulic w strefach umiarkowanych na całym świecie . Teraz naukowcy martwią się o przyszłość drzewa w mieście o tej samej nazwie, ponieważ suche źródła i gorące lata sprawiają, że są one słabe i podatne na szkodniki.

Aby znaleźć rozwiązania, naukowcy badają, które drzewa mogłyby poradzić sobie lepiej niż te, które obecnie borykają się z problemem szybko ocieplających się miast, mając na uwadze gatunki, które już przystosowały się do suchszych regionów oddalonych o setki, a nawet tysiące mil. Na przykład w Kanadzie naukowcy dopasowali drzewa z północnych Stanów Zjednoczonych do przewidywanego klimatu w miastach, takich jak Vancouver, Winnipeg i Ottawa. Leśnicy miejscy w Sydney rozważają kwestię drzew w Grafton , australijskim mieście położonym około 490 mil bliżej równika.

Myśląc o przyszłej Wielkiej Brytanii, Kevin Martin zaczął oceniać drzewa ze stepów Rumunii oddalonych o ponad 1500 km. Aby znaleźć odpowiednie miejsca do zbierania żołędzi, Martin przyjrzał się zarówno temperaturze, jak i ilości wody dostępnej w glebach rumuńskich lasów, wyjaśniając, że drzewa rosnące na wilgotnych glebach w tropikalnych lasach deszczowych lub w pobliżu rzek przetrwają nawet w upalne dni.

Będzie musiał poczekać dwa lata, aż żołędzie wykiełkują i wyrosną na sadzonki. Dopiero wtedy będzie mógł rozpocząć testowanie okazów pod kątem warunków skrajnych, aby sprawdzić, czy drzewa dobrze odpowiadają warunkom uprawy w Londynie w roku 2050 i później. Martin planuje zbadać, w którym momencie liście drzew tracą turgor w suchych i gorących warunkach. Ale co najważniejsze, drzewa muszą także być w stanie przystosować się do mroźnych londyńskich zim, które według przewidywań pozostaną mroźne nawet w miarę nasilania się suszy i fal upałów.

Badanie utraty turgoru liści nie może służyć do oceny drzew w każdej dzielnicy miasta. W niektórych częściach Sydney lato w klimacie umiarkowanym staje się coraz bardziej wilgotne. Mając to na uwadze, miejski wydział leśnictwa wykorzystał bazę danych, która porównuje obecną wilgotność w odległych lokalizacjach z przewidywaniami ekspertów dla miasta w 2050 r. Oprócz uwzględnienia temperatury urzędnicy mają nadzieję zwiększyć koronę drzew, tak aby pokryć 27% miasta w następnym ćwierćwieczu. Wiedzą również, że klimat będzie się zmieniać stopniowo, i opracowali plan sadzenia etapami. Drzewa, które rozwijają się w Sydney w 2060 r., mogą mieć problemy w 2100 r.

Mac Martin myśli o takich czynnikach, gdy jego dział aktualizuje internetową bazę danych Texas A&M , ogólnostanową bazę danych zawierającą rekomendacje gatunków, uwzględniającą odmiany, które prawdopodobnie będą kwitły w przyszłości.

Teksas ma doświadczyć potrójnego kataklizmu klimatycznego : gorętszego lata, mroźniejszej zimy i zmieniającej się wilgotności, przy czym w niektórych miejscach stanie się nieznośnie sucho, a w innych bardziej parno. Sadzenie jest złożone ze względu na złożoną pogodę, zakładając, że miasta będą przygotowane na adaptację po zidentyfikowaniu odpowiednich gatunków.

Choć trzymanie się gatunków endemicznych w obliczu zmian klimatycznych może wydawać się ryzykowne, niektóre rządy w dalszym ciągu tworzą politykę faworyzującą drzewa rodzime w stosunku do drzew obcych. Na przykład Kanada sfinansowała sadzenie tysięcy rodzimych drzew na obszarach miejskich w ramach projektu 2 miliardy drzew .

Botanicy tacy jak Henrik Sjöman, który nadzoruje zbiory w Ogrodzie Botanicznym w Göteborgu w Szwecji, twierdzą, że myślenie wyłącznie tubylcze może sprawić, że miasta będą nieprzygotowane na przystosowanie się do zmian klimatycznych. Nie wierzy jednak, że miasta muszą całkowicie porzucić gatunki rodzime. Ma nadzieję, że niektóre gatunki uda się ocalić w procesie, który nazywa „modernizacją”. Pomysł polega na tym, aby znaleźć drzewa tego samego gatunku, które już rosną w trudniejszych warunkach, i rozmnażać nasiona tych roślin. Na przykład, aby wyhodować bardziej odporne dęby szypułkowe w Wielkiej Brytanii, naukowcy mogliby wyhodować je z żołędzi pochodzących z zachodniej Azji, gdzie to drzewo również rośnie. Te żołędzie będą pochodzić z drzew rosnących w bardziej suchym regionie, więc mogą potencjalnie dać bardziej odporne odmiany, które pewnego dnia będą rosły w bardziej suchym Londynie.

Ponadto rodzime gatunki przystosowane do danego miejsca mogą nadal rozwijać się w lasach, takich jak duże parki miejskie lub tereny zielone. Sjöman stwierdziła, że ​​możliwe jest, że drzewa na obszarach niezabudowanych będą miały więcej czasu na przystosowanie się do zmian klimatycznych, ponieważ opady łatwiej wsiąkają w ziemię i wypełniają lustro wody. Inaczej jest w dzielnicach o dużej nawierzchni i zabudowie, gdzie zmniejszające się opady deszczu bardziej szkodzą drzewom.

„W środowisku miejskim wszystko osiąga swoje granice” – powiedział Sjöman.

W tej rzeczywistości wiele lokalizacji stosuje podejście „blok po bloku” do wytycznych dotyczących sadzenia. Na przykład Toronto, gdy tylko jest to możliwe, sadzi drzewa z ekosystemu regionu, powiedział Kristjan Vitols, miejski nadzorca ds. opieki zdrowotnej i zarządzania lasami. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku kultowych wąwozów, gdzie nowo posadzone drzewa muszą być endemiczne i, jeśli to możliwe, wyhodowane z nasion pochodzących z lokalnych źródeł . Ale miasto jest również otwarte na gatunki obce, a rośliny żyją w trudnych warunkach wzdłuż ulic.

Zasady obowiązujące w wąwozach Toronto opierają się na założeniu, że gatunek rozwinie cechy specyficzne dla danego miejsca w miarę wzrostu przez wiele pokoleń. W rezultacie prawdopodobieństwo kwitnienia drzew wyhodowanych z nasion zebranych w Toronto może być większe, gdy aktywne są rodzime zapylacze, niż nasiona tego samego gatunku uprawiane na niższych szerokościach geograficznych.

Leśnicy twierdzą, że istnieje kolejny ważny argument za próbą zachowania jak największej liczby rodzimych drzew. W przypadku niektórych Pierwszych Narodów i rdzennej ludności głęboko przywiązanych do określonych odmian, stopniowe ich wycofywanie może przedłużyć długą historię wywłaszczenia kulturowego i fizycznego.

Na przykład na północno-zachodnim Pacyfiku zachodni czerwony cedr (pisany jednym słowem, ponieważ nie jest to prawdziwy cedr) ma kluczowe znaczenie dla praktyk kulturowych rdzennych Amerykanów dla wielu lokalnych plemion. Niektóre grupy nazywają siebie „ ludźmi drzewa cedrowego ”, wykorzystując kłody do produkcji kajaków , wyrobów koszykarskich i medycyny.

Jednak wysychanie gleby oznacza, że ​​drzewo nie kwitnie już w wielu częściach Portland w stanie Oregon, powiedziała Jenn Cairo, zarządca leśnictwa miejskiego. W ostatnich latach miasto borykało się z śmiercionośnymi kopułami cieplnymi i bardziej suchymi warunkami. W rezultacie Portland na swojej liście zatwierdzonych drzew ulicznych zaleca sadzenie tego gatunku wyłącznie w optymalnych warunkach. „Nie eliminujemy ich” – powiedziała – „ale uważamy, gdzie je sadzimy”.

Podobną taktykę stosuje się w Sydney, gdzie drzewo figowe z Port Jackson boryka się z trudnościami, ale jego bliska krewna, figa z Moreton Bay, kwitnie. Szefowa leśnictwa miejskiego Karen Sweeney powiedziała, że ​​miasto rozważa nawodnione parki jako potencjalne domy dla rodzimych gatunków, które wymierają w innych częściach miasta. „Często mówimy, że chętnie robimy to tam, gdzie możemy znaleźć lokalizację” – powiedziała.

Wprowadzając nowe gatunki drzew w celu uzupełnienia korony miasta, muszą mieć pewność, że żaden nowy przybysz nie rozprzestrzeni się w sposób inwazyjny, dominując w ich nowych siedliskach i powodując szkody dla gatunków rodzimych.

Przeczytaj dalej : W amerykańskich miastach nierówność jest zakorzeniona w drzewach

Przykładów tego, czego należy unikać, jest mnóstwo. Klon pospolity, pochodzący z Europy i zachodniej Azji, wymknął się z granic miast Ameryki Północnej , tworząc nadmierny cień i wypierając rośliny podszytowe — jest jednym z gatunków inwazyjnych wypychających tubylców w wąwozach Toronto. Niebiańskie drzewo, pochodzące z Chin, osadza w glebie substancje chemiczne , które uszkadzają pobliskie rośliny, pozwalając mu zakładać gęste zarośla i wypędzać rodzime gatunki; sadzenie roślin jest nielegalne w niektórych częściach Stanów Zjednoczonych, w tym w stanie Indiana, gdzie mieszkańcy są proszeni o wyrywanie roślin , gdziekolwiek je zobaczą. Wysoce łatwopalny eukaliptus pochodzący z Australii zapuścił korzenie na całym świecie, powodując zwiększone ryzyko pożarów .

Eksperci ds. drzew miejskich nie spodziewają się, że wprowadzone gatunki spowodują poważne zakłócenia w rodzimej faunie i florze. Jeśli zostanie wykonane właściwie, urozmaicenie miast zdominowanych przez jeden rodzaj drzew może zmniejszyć problemy spowodowane falami szkodników lub chorób . Mozaika gatunków mogłaby stworzyć bufor chroniący przed infekcjami między drzewami wśród tego samego gatunku. Chociaż możliwe jest, że nowe gatunki roślin wypierają rośliny wykorzystywane przez zwierzęta, których przetrwanie zależy od jednego rodzaju roślin, takie przypadki stanowią wyjątek, twierdzi Esperon-Rodriguez, ekolog z Western Sydney University.

Niektóre rodzime zwierzęta zaskakująco dobrze radzą sobie w towarzystwie nowych sąsiadów roślin. Wprowadzenie drzew blisko spokrewnionych z już istniejącymi mogłoby zapewnić dodatkowe pożywienie i schronienie dla lokalnej fauny. Zwierzęta mogą już jeść owoce z nowego drzewa, które rośnie gdzie indziej w ich zasięgu.

Jeśli dobrze się rozwinie, moja manzanita Howarda McMinna może przyciągnąć kolibra Anny swoimi bladymi kwiatami na północno-zachodnim Pacyfiku, tak samo jak na rodzimych wzgórzach Kalifornii.

Na razie moja manzanita to mały krzak. (Manzanita leży na granicy krzewu i drzewa, co nie jest jednoznacznym rozróżnieniem . Ornitolog David Allen Sibley określił definicję drzewa jako „można się o nią spierać w nieskończoność”). Tej zimy roślina przetrwała mroźny trzask i z radością zobaczyłem, jak po podniesieniu się temperatury na końcach małych gałęzi wyrosły jasnozielone nowe liście.

Pragnąc oznak wiosny, pochyliłam się i znalazłam to, czego szukałam: skupiska maleńkich, nieotwartych pąków kwiatowych.

Ten artykuł pierwotnie ukazał się w Grist pod adresem https://grist.org/agriculture/climate-change-tree-urban-city-arborists-heat-drought-native-species/ . Grist to niezależna organizacja medialna non-profit, której celem jest opowiadanie historii o rozwiązaniach klimatycznych i sprawiedliwej przyszłości. Więcej informacji znajdziesz na Grist.org