Деревья "говорят", когда хотят пить
После короткого засушливого периода можно заметить их увядание и опадение листвы, но более серьезные повреждения, такие как замедленный рост или даже гибель растения, часто проявляются позже.
Так как же защитить старовозрастные деревья, попавшие под власть жаркой и сухой погоды? Ученые выяснили, что для этого надо всего лишь слушать их и понимать.
Оказывается, деревья издают особый шум, когда хотят пить. Как ни странно, звук, который они производят, происходит из-за процесса, подобного всасыванию последних капелек воды из высокого стакана через соломинку.
Ксилема (ткань-проводник) фактически представляет собой набор «соломинок» внутри дерева. Как пояснил Гейб Попкин в интервью «Нейшнл джеографик», это пучки трубок, по которым жидкость поднимается до кончиков высоких веток и сильно вытянутых листьев за счет силы связи между молекулами воды и клетками растений. Эта система имеет экстремальное давление (гораздо более интенсивное, чем атмосфера вокруг нас) для поставки воды наверх. И силы притяжения между соседними молекулами воды обеспечивают целостность водяного потока.
Подобно употреблению последних глотков воды через соломинку, деревья во время засухи высасывают жидкость, повышая давление, что может привести к нарушению целостности водяного столба и последующему растворению воздуха с образованием пузырьков, блокирующих поток воды. Этот процесс носит название кавитация. До определенного момента деревья могут справляться с ним, но когда пузырьков становится слишком много, появляется смертельная угроза.
Группа французских ученых зафиксировала ультразвуковой шум, который генерируется, когда эти пузырьки образуются внутри пораженных засухой деревьев. Было известно, что микрофоны могут фиксировать звук кавитации, но ученые не могли быть уверены в его происхождении, не имея возможности заглянуть внутрь дерева.
Вместе со своей командой физик Александр Пономаренко из университета Гренобля во Франции обнаружил это, имитируя условия внутри живого дерева с использованием тонкого куска древесины сосны и гелевой капсулы, наполненной жидкостью. Воду затем выпаривали из капсулы, воссоздавая условия засухи. Древесина проходила процесс кавитации и образования пузырьков.
По мнению Пономаренко, полученные результаты открывают двери для новой технологии, позволяющей диагностировать тепловой стресс у деревьев с помощью микрофона.