Sygnatura ekstremalnych zjawisk klimatycznych w dębie szypułkowym na wschodnim skraju jego zasięgu

Opis projektu

Zmiany klimatu, powodujące wzrost temperatury i zmiany w rozkładzie opadów, zwiększają częstotliwość i dotkliwość susz na całym świecie (IPCC, 2013). Ekstremalne susze, takie jak ta obserwowana w Europie w 2018 r. (Schuldt et al., 2020), są klęskami żywiołowymi prowadzącymi do poważnych konsekwencji społecznych i gospodarczych w rolnictwie, ochronie przeciw-pożarowej przyczyniając się do zamierania lasów. Oczekuje się, że populacje znajdujące się na granicy zasięgu występowania tego gatunku będą najbardziej wrażliwe na zmiany klimatu (Hampe and Petit, 2005) w tym na ekstremalne susze.

Długoterminowy wpływ suszy na ekosystemy leśne można oszacować za pomocą metod dendrochronologicznych oraz analiz anatomicznych drewna (Fernández-de-Uña et al., 2017; Gazol and Camarero, 2022), które zwykle stosowane są do głównych gatunków drzew leśnych jako najbardziej reprezentatywnego i wrażliwego składnika ekosystemów leśnych. Dąb szypułkowy (Quercus robur L.) jest szeroko rozpowszechnionym gatunkiem leśnym w Europie, będąc jednocześnie wrażliwym na czynniki klimatyczne. Podobnie jak większość gatunków pierścieniowo-naczyniowych, dąb szypułkowy reaguje na niekorzystne warunki środowiskowe poprzez tworzenie wcistków w naczyniach (Pérez-de-Lis et al., 2018), pogrubieniem ścian komórkowych (fluktuacja gęstości drewna, IADF) w wyniku zatrzymania podziału komórek podczas aktywności kambium (De Micco et al., 2016; Gennaretti et al., 2022) co wpływa na kształtowanie się średnic naczyń drewna wczesnego (Abrantes et al., 2013). Takie cechy anatomiczne skutkują zmniejszeniem funkcjonalności transportu wody w ksylemie, prowadząc do pogorszenia kondycji drzew a w konsekwencji do ich zamierania.

W projekcie badana jest wrażliwość populacji dębu szypułkowego na ekstremalne zjawiska klimatyczne na południowym krańcu jego zasięgu występowania w Europie. Aby zbadać reakcję drewna dębu na ekstremalną suszę, stosowane są metody dendrochronologiczne jak i analizy ilościowej anatomii drewna.

Cele projektu

Projekt badawczy ma na celu ocenę wpływu suszy na dąb szypułkowy na poziomie struktury anatomicznej drewna, na południowo-wschodnim skraju zasięgu występowania tego gatunku. Aby osiągnąć ten cel, zastosowano analizę dendrochronologiczną, statystyczną oraz ilościową anatomię drewna.

Charakterystyka projektu

Badanie jest realizowane w trzech głównych etapach: 1) zbieranie próbek dębu, przygotowanie wywiertów dordzeniowych oraz pomiar szerokości słoi rocznych; 2) identyfikacja lat wskaźnikowych w odniesieniu do ekstremalnych zjawisk klimatycznych (intensywne susze i fale upałów); analiza trendów przyrostowych 5 lat przed i po wystąpieniu ekstremalnych zjawisk klimatycznych wykorzystując ilościową anatomię drewna; rozpoznanie cech anatomicznych (wcistki, IADF) za pomocą skanera slajdów AxioScan Z1 ZEISS i oprogramowania ROXAS, przygotowanie barwionych preparatów anatomicznych za pomocą mikrotomu rotacyjnego Leica; 3) analiza statystyczna wyników za pomocą dedykowanych pakietów programu  R.

Zakres uczestnictwa IBL

Wszystkie działania badawcze będą prowadzone w IBL.

Wykonawcy projektu

Instytut Badawczy Leśnictwa (IBL)

Partnerzy

Projekt jest realizowany we współpracy z Marcinem Kliszem (Instytut Badawczy Leśnictwa, Polska), Maksymem Netsvetovem (Instytut Ekologii Ewolucyjnej Narodowej Akademii Nauk (IEENAS), Kijów, Ukraina), Annabel J. Porté (INRAE University of Bordeaux, UMR BIOGECO, Francja) i Olexandrem Sylenko (doktorant, IEENAS, Kijów, Ukraina).