Rastliny zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri návrate vody zo zeme do atmosféry. Ich vplyv bol dosiaľ prehliadaný.
Ilustračný obrázok. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: amenic181
Nová štúdia zo Schmidovej vysokej školy vedy a techniky na Chapmanovej univerzite ponúka prvé komplexné globálne odhady toho, koľko vody je uloženej v rastlinách na Zemi a ako rýchlo nimi voda prechádza.
Ako píše Sci Tech Daily, tento výskum vypĺňa kritickú medzeru v chápaní globálneho vodného cyklu a toho, ako ho ovplyvňujú zmeny vo využívaní pôdy a zmena klímy.
Úloha vegetácie vo vodnom cykle
Štúdia, publikovaná v časopise Nature Water, odhaľuje, že vegetácia Zeme obsahuje približne 786 kubických kilometrov vody – len 0,002 percenta celkových zásob sladkej vody na planéte. Štúdia navyše ukazuje, že čas potrebný na to, aby voda prešla rastlinami, známy ako čas prechodu, je jedným z najrýchlejších procesov v globálnom vodnom cykle. Toto trvanie sa pohybuje od piatich dní v ornej pôde do 18 dní vo vždyzelených ihličnatých lesoch.
Prechod vody rastlinami je obzvlášť rýchly v ornej pôde, trávnatých porastoch a na savanách. Výsledky zdôrazňujú dynamickú úlohu vegetácie vo vodnom cykle. V porovnaní s globálnym ročným mediánom 8,1 dňa, kým voda prejde rastlinami od vstupu po výstup, sa odhaduje, že vode v jazerách trvá prechod 17 rokov a vode v ľadovcoch až okolo 1600 rokov.
Kvapky vody na listoch. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: Lemon_tm
Rýchly pohyb vody rastlinami
„Už dlho vieme, že väčšina vody, ktorá sa vracia zo zeme do atmosféry, sa vracia cez rastliny, ale doteraz sme presne nevedeli, ako dlho trvá, kým táto voda nimi prejde. Naše výsledky ukazujú, že prechod vody rastlinami nastáva rádovo v dňoch, nie mesiacoch, rokoch alebo storočiach, ako je to v iných častiach vodného cyklu,“ uviedol hlavný autor štúdie Dr. Andrew Felton, ktorý prácu vykonával ako súčasť štipendia amerického ministerstva poľnohospodárstva počas štúdia na Chapmanovej univerzite, teraz je profesorom na Montanskej štátnej univerzite.
Keď vedci skombinujú časové odhady prechodu vody rastlinami s prechodom vody atmosférou (asi 8 až 10 dní) a prechodom vody pôdou pred tým, ako ju rastliny absorbujú (asi 60 až 90 dní), môžu približne vypočítať celkový čas, ktorý je potrebný na to, aby kvapka vody prešla suchozemským vodným cyklom.
Prehliadaný význam rastlín
„Rastliny sú zabudnutou súčasťou globálneho vodného cyklu,“ povedal Felton. „V mnohých prípadoch nie sú rastliny ani znázornené na diagramoch vodného cyklu, čo je irónia, pretože už vieme, že zohrávajú túto rozhodujúcu úlohu pri návrate vody zo zeme do atmosféry.“
Na vytvorenie časového modelu pohybu vody výskumný tím najprv vypočítal množstvo vody uloženej v rastlinách pomocou údajov zo satelitnej misie NASA Soil Moisture Active Passive Mission (SMAP), ktorá poskytla odhady vody v pôde s vysokým rozlíšením.
Tím skombinoval odhady zásobovania vody v rastlinách so špičkovými odhadmi rýchlosti, akou voda opúšťa rastliny, aby určil čas prechodu vody vegetáciou. Výsledkom bolo päť rokov mesačných štatistík času skladovania vody a tranzitu pri priestorovom rozlíšení 9 km2.
Kolobeh vody v prírode. Zdroj: iStockphotos.com. Autor: Maria Pilar Martinez Aguerri
Zmena využívania pôdy a silné dažde
Výskumný tím tiež zistil, že čas prechodu vody vegetáciou sa značne líšil v závislosti od rôznych typov krajiny, podnebia a ročných období. Čas prechodu vody ornou pôdou bol výrazne a trvalo najrýchlejší, pričom voda prechádzala rastlinami za menej ako jeden deň počas vrcholu vegetačného obdobia.
„Jedným z dôležitých pozorovaní je, že orná pôda po celom svete má tendenciu mať veľmi podobné a veľmi rýchle tranzitné časy,“ povedal Dr. Gregory Goldsmith, hlavný autor a docent biologických vied na Chapmanovej univerzite. „To naznačuje, že zmena využívania pôdy môže homogenizovať globálny vodný cyklus a prispievať k jeho intenzifikácii rýchlejšou recykláciou vody späť do atmosféry, kde sa môže zmeniť na silné dažde.“
Výsledky naznačujú, že čas prechodu vody rastlinami bude pravdepodobne veľmi citlivý na udalosti, ako je odlesňovanie, sucho a lesné požiare, čo zásadne zmení čas potrebný na to, aby voda pretekala vodným cyklom.
Zdroj: Nature Water, Sci Tech Daily, Earth.com
(LDS)
