deși Robert Frost și-ar fi putut imagina ceva mai poetic, fiziologii copacilor vă vor spune că răspunsul este antocianina. Acesta este pigmentul pe care frunzele îl produc toamna, creând afișajele luminoase ale frunzelor roșii și violete care atrag mii de turiști melancolici (și portofelele lor) în New England.
dar chimia nu este cauza. „Știm motivele biochimice de bază (frunzele devin roșii)”, spune cercetătorul american al Serviciului forestier Paul Schaberg — sub stres, zaharurile frunzelor sunt transformate în antocianină — „dar ecologia și mecanismele exacte sunt încă necunoscute.”De ce un arțar devine galben într-un an și roșu în următorul? Nopțile reci sunt declanșatorul? Culoarea roșie servește la descurajarea dăunătorilor de insecte? „Există zeci de teorii concurente”, spune el.
motiv pentru care el și stagiarul său, studentul forestier al Universității din Vermont, Will Young, se uită într-un arțar de zahăr în afara stației de cercetare Forest Service de pe Spear Street Din Burlington, VT. Sub copac, au instalat un congelator acoperit cu prelată, festonat cu fire albastre și tuburi argintii care intră în ramuri. În interiorul tuburilor, antigelul curge spre crenguțele selectate și le menține mai reci decât ramurile din jur.
și, destul de sigur, ramurile răcite au afișat frunze roșii strălucitoare săptămâna trecută și sunt acum un gri de noiembrie gol, în timp ce ramurile din jur sunt încă acoperite cu frunze galbene. „Dacă putem înțelege ce declanșează producția de antocianină — frigul este în mod clar o parte a imaginii — atunci putem înțelege mai bine motivele pentru care arborele produce antocianină”, spune Schaberg. „Vine la un cost metabolic pentru copac târziu în sezon pentru a face pigmentul; deci, care sunt beneficiile?”
pentru a explora această întrebare, Schaberg și Paula Murakami, colega sa la Serviciul Forestier, au colaborat cu cercetătorii de la Universitatea din Vermont, John Shane, Gary Hawley și alții din școala de mediu și resurse naturale Rubenstein a UVM.
de zeci de ani, manualele forestiere au susținut că antocianina nu a servit nici o funcție ca copaci pregătiți să-și lase frunzele; pur și simplu a devenit vizibilă pe măsură ce moleculele de clorofilă verde s-au descompus toamna. Dar cercetări mai recente din întreaga lume au propus numeroase modalități prin care antocianina ar putea beneficia copacii toamna: ca protecție solară pentru a proteja frunzele de excesul de lumină, ca antioxidant pentru a ajuta la repararea daunelor frunzelor și pentru a ajuta la rezistența la frig și secetă. Pe scurt:este făcut, nu lăsat.
o lucrare recentă din revista Trees, co-autoră de cercetătorii Forest Service și UVM, a arătat că în arțarii de zahăr tulpinile frunzelor de culoare roșie erau mai ferm atașate decât frații lor galbeni. Această observație adaugă o altă piesă ipotezei pe care Schaberg și colegii săi au explorat — o: antocianina poate permite copacilor să continue să absoarbă zaharuri și substanțe nutritive din frunze mai târziu în toamnă-un avantaj evident pentru un arțar de zahăr care trăiește pe un munte rece, cu un sezon de creștere scurt.
” eu? Pur și simplu urc scările în sus și în jos cu bandă adezivă”, spune Will Young, cu un rânjet, în timp ce plasează cu grijă discuri minuscule de frunze tocate într-o eprubetă de metanol. Ca parte a unei burse minoritare USDA pe care a primit-o prin școala Rubenstein, în fiecare săptămână Young lucrează cu cercetători în laboratoare de la Serviciul forestier și în campus, deoarece măsoară nivelul zahărului, înregistrează conținutul de clorofilă și caută indicii despre cum își câștigă existența un arțar.
„în Natural Resources 1, prima mea zi aici, am vorbit despre motivul pentru care frunzele devin roșii”, spune Young. „Acesta este Vermont. Toată lumea îi pasă de frunzele roșii.”
și unul dintre motivele pentru care oamenilor le pasă de frunzele roșii este că rolul lor în peisajul și economia Vermontului poate fi amenințat de schimbările climatice.
pe Octombrie. 1 la Centrul de cercetare Proctor Maple de la UVM din Underhill Center, cercetătorii Tim Perkins, Abby van den Berg și Tom Vogelmann au lansat un nou proiect care caută, de asemenea, răspunsuri la întrebarea, de ce frunzele devin roșii?
„la fel ca echipa de la Serviciul Forestier, punem o întrebare de bază despre modul în care temperatura afectează culoarea frunzelor. Ipoteza este că nopțile reci, dar nu înghețate, promovează dezvoltarea antocianinei”, spune van den Berg.
„dar care stau la baza acestei întrebări de bază, vrem să putem prezice mai bine modul în care schimbările climatice vor afecta colorarea toamnei”, spune ea.
la Centrul Proctor, cercetătorii au aproximativ 200 de răsaduri în ghivece. Unele, într — o cadă albastră frigorifică, sunt păstrate mai reci decât aerul din jur-un grup doar noaptea, altele tot timpul. În toamnă, van den Berg a monitorizat dezvoltarea culorii răsadurilor cu o cameră digitală și folosind un contor portabil pentru a măsura conținutul de antocianină și clorofilă.
„frigul noaptea poate împiedica frunza să exporte toate zaharurile pe care le-a făcut în timpul zilei în crenguță și, prin urmare, sunt prinse în frunză”, spune ea. Și aceste zaharuri sunt coloana vertebrală a sintezei antocianinei — „ele furnizează precursorii”, spune ea. Cu un climat de încălzire, cercetătorii vor să știe cum se va schimba acest proces, poate tăierea, extinderea sau întârzierea sezonului „peeping leaf”.
la sfârșitul proiectului lor de trei ani, finanțat de USDA, van den Berg speră să aibă o prognoză mai clară despre viitorul frunzișului roșu.
„accentul nostru principal aici la Proctor este producția de sirop de arțar, dar mulți dintre acești producători depind de turismul de toamnă pentru a-și vinde produsul. Sezonul frunzelor pătrunde cu adevărat în economiile locale pe tot parcursul anului”, spune van den Berg. Departamentul de turism din Vermont a calculat cheltuielile vizitatorilor în timpul sezonului turistic de toamnă de anul trecut la 363 de milioane de dolari.
și schimbările climatice pot afecta nu doar frunzele, ci și speciile de arbori din pădurile din New England. „Dacă ne pierdem arțarii de zahăr sau arțarii roșii (din cauza schimbărilor climatice)”, întreabă van den Berg, ” ce va face asta culorii noastre de toamnă?”