bár Robert Frost talán valami költőibbet képzelt el, a fa fiziológusai megmondják, hogy a válasz az antocianin. Ez az a pigment, amelyet a levelek ősszel termelnek, ami a vörös és lila lombozat fényes megjelenítését eredményezi, amely több ezer vágyakozó turistát (és pénztárcájukat) vonz New Englandbe.
de a kémia nem okoz. “Ismerjük az alapvető biokémiai okokat (a levelek elvörösödnek)” – mondja Paul Schaberg, Az Amerikai Erdészeti Szolgálat kutatója-stressz alatt a levélcukor antocianinná alakul—, de az ökológia és a pontos mechanizmusok még mindig ismeretlenek.”Miért sárga az egyik évben a juhar, a másikban a vörös? A hideg éjszakák a kiváltó ok? A piros szín a rovarkártevők elriasztására szolgál? “Több tucat versengő elmélet létezik” – mondja.
ezért ő és gyakornoka, a Vermonti Egyetem erdészeti hallgatója, Will Young, egy cukor juharba kukucskálnak az Erdészeti Szolgálat Kutatóállomása előtt, a Spear Streeten, Burlingtonban, VT. A fa alatt egy ponyvával borított fagyasztót helyeztek el, amelyet kék drótokkal és ezüst csövekkel díszítettek, amelyek az ágakba futnak. A csövek belsejében a fagyálló a kiválasztott gallyakba áramlik, és hidegebbé teszi őket, mint a környező ágak.
és az biztos, hogy a kihűlt ágak ragyogó vörös leveleket mutattak a múlt héten, és most meztelen novemberi szürke színűek, míg a környező ágakat még mindig sárga levelek borítják. “Ha megértjük, mi váltja ki az antocianintermelést — a hideg egyértelműen a kép része -, akkor jobban megérthetjük azokat az okokat, amelyek miatt a fa antocianint termel” – mondja Schaberg. “A fa számára a szezon végén metabolikus költséggel jár a pigment előállítása; tehát mi az előnye?”
ennek a kérdésnek a feltárására Schaberg és Paula Murakami, az erdészeti szolgálat munkatársa együttműködött a Vermonti Egyetem kutatóival, John Shane-nel, Gary Hawley-val és másokkal az UVM Rubenstein School of Environment and Natural Resources-ban.
az erdészeti tankönyvek évtizedeken át azt állították, hogy az antocianin nem szolgál funkcióként, mint a levelek lehullására előkészített fák; egyszerűen láthatóvá vált, amikor a zöld klorofill molekulák ősszel lebomlottak. De a világ minden tájáról érkező újabb kutatások számos módszert javasoltak arra, hogy az antocianin hasznos lehet a fák számára ősszel: fényvédőként, hogy megvédje a leveleket a felesleges fénytől, antioxidánsként, hogy segítsen helyrehozni a levélkárosodást, és segítsen ellenállni a hidegnek és az aszálynak. Röviden: készült,nem maradt.
egy friss tanulmány a Trees folyóiratban, amelyet az Erdészeti Szolgálat és az UVM kutatói társszerzője készített, kimutatta, hogy a cukor juharokban a vörös színű levelek szárai jobban tapadtak, mint sárga testvéreik. Ez a megfigyelés újabb darabot ad a schaberg és kollégái által feltárt hipotézishez: az antocianin lehetővé teheti a fák számára, hogy később ősszel is felszívják a levelekből származó cukrokat és tápanyagokat — ez nyilvánvaló előny a hideg hegyoldalon élő cukor juhar számára, rövid tenyészidővel.
” nekem? Csak ragasztószalaggal mászom fel-le a létrákon ” – mondja Will Young vigyorogva, miközben óvatosan apró apróra vágott levéllemezeket helyez egy metanolos kémcsőbe. Az USDA kisebbségi Ösztöndíjának részeként, amelyet a Rubenstein iskolán keresztül kapott, minden héten Young az Erdészeti Szolgálat laboratóriumaiban és az egyetemen dolgozik kutatókkal, mivel mérik a cukorszintet, rögzítik a klorofilltartalmat, és nyomokat keresnek arról, hogy egy juhar hogyan él meg.
“a Natural Resources 1 – ben, az első napomon itt beszéltünk arról, hogy miért válnak vörösre a levelek” – mondja Young. “Ez Vermont. Mindenki törődik a vörös levelekkel.”
és az egyik oka annak, hogy az emberek törődnek a vörös levelekkel, az, hogy Vermont tájában — és gazdaságában — betöltött szerepüket veszélyeztetheti az éghajlatváltozás.
okt. 1 Az uvm Proctor Maple Kutatóközpontjában, az Underhill Centerben Tim Perkins, Abby van den Berg és Tom Vogelmann kutatók új projektet indítottak, amely szintén arra a kérdésre keresi a választ, hogy miért vörösülnek a levelek?
“az Erdészeti Szolgálat csapatához hasonlóan alapvető kérdést teszünk fel arról, hogy a hőmérséklet Hogyan befolyásolja a levél színét. A hipotézis az, hogy a hűvös, de nem fagyos éjszakák elősegítik az antocianin fejlődését ” – mondja van Den Berg.
“de ennek az alapvető kérdésnek a hátterében azt akarjuk, hogy jobban meg tudjuk jósolni, hogy az éghajlatváltozás hogyan befolyásolja az őszi színezést” – mondja.
a Proctor központban a kutatóknak körülbelül 200 palántája van cserépben. Néhányan egy hűtött kék kádban hidegebbek, mint a környező levegő — az egyik csoport csak éjszaka, mások egész idő alatt. Az ősz folyamán van den Berg digitális fényképezőgéppel és kézi mérővel figyelte a palánták színfejlődését az antocianin és a klorofill tartalom mérésére.
“az éjszakai hideg megakadályozhatja, hogy a levél a nap folyamán előállított összes cukrot exportálja a gallyba, ezért csapdába esnek a levélben” – mondja. Ezek a cukrok képezik az antocianin szintézis gerincét — “ők biztosítják a prekurzorokat” – mondja. A melegedő éghajlat mellett a kutatók szeretnék tudni, hogyan változik ez a folyamat, esetleg vágva, meghosszabbítva vagy késleltetve a “levél kukucskáló” szezont.
az USDA által finanszírozott hároméves projekt végén van den Berg reméli, hogy világosabb előrejelzést kap a vörös lombozat jövőjéről.
“a Proctor elsődleges célja a juharszirup gyártása, de sok ilyen termelő az őszi turizmustól függ, hogy eladja termékét. A levélszezon egész évben áthatja a helyi gazdaságokat ” – mondja van Den Berg. A vermonti Turisztikai Minisztérium a tavalyi őszi turisztikai szezonban a látogatók kiadásait 363 millió dollárra becsülte.
és az éghajlatváltozás nemcsak a leveleket, hanem az új-angliai erdők fafajait is érintheti. “Ha elveszítjük a cukor juharunkat vagy a vörös juharunkat (az éghajlatváltozás miatt)” – kérdezi van Den Berg, ” mit fog tenni az őszi színünkkel?”