Du kan faktisk høre et tre dø.
Nei, den skriker ikke av smerte da en denimkledd trelastjakker med glede hakker bagasjerommet. I de stadig vanligere periodene med ekstrem tørke og varme blir imidlertid treets trege uttørking hørbar gjennom en mikrofon presset til bagasjerommet.
"Det høres litt ut som popcorn-popping — små sprekker og spretter, " sier William Anderegg, biolog ved Princeton University.
Prosessen som fører til knitrende støy er en av flere som forskere studerer for å bedre forstå hvordan trær reagerer på tørke og varme. Med tap av millioner av trær når globale temperaturer fortsetter sin oppadgående marsj, kan denne informasjonen hjelpe forskere mer nøyaktig å forutsi hvilke trær som er mest i fare, noe som kan føre til forbedrede klimamodeller samt bedre forvaltning av skog i tørkeperioder.
"I løpet av de siste tiårene begynte vi å se mye mer av disse utbredte, tørke-drevne, tre dødelighetshendelsene, " sier Anderegg "Det har fått mye mer bekymring fra forskere til å prøve å finne ut hva som skjer."
Så hva gjør at snaps og pop? Lydene er et resultat av en svikt i plantens xylem, buntene av rør som trekker vann og næringsstoffer fra røttene ut til lemmene, ligner på hvordan arterier fyller menneskekroppen med oksygenrikt blod.
Når det er tørt, må trær suge hardere for å trekke vann opp fra jorda. Og hvis spenningen inne i disse rørene når et visst punkt, viker sidene, slik at små luftbobler åpnes.
Det forskernes mikrofoner plukker opp er luftboblene som "utvider seg voldsomt" når de kommer inn i cellene, sier Anderegg.
Som et menneskelig hjerteinfarkt, blokkerer disse luftboblene plantens vannrike livskraft fra å spre seg til de tørkende lemmene. Men blokkeringen av en enkelt blodåre er ikke en dødsknelling for treet, forklarer Louis Santiago, en økolog ved University of California, Riverside og Smithsonian Tropical Research Institute.
"Akkurat som om vi har mange årer og arterier, har [planter] mange kar, " sier han. “Så hvis noen få kavitere under tørke, er det sannsynligvis ikke så mye. Men hvis mer enn halvparten kavitere eller mer, kan du være på vei ned farlige veier. "
Lytt til de knitrende lydene av luftbobler som bryter gjennom xylemen til en rød sedertre, Juniperus virginiana . Tildeling: Stefan Mayr, University of InnsbruckEmbolisme antas å være en av de viktigste årsakene til trødød under tørre forhold. Men planter har en rekke tilpasninger for å forhindre at de når den kritiske sonen, sier Santiago. Dette med mange tilpasninger er det forskere fortsatt prøver å erte for å finne ut hvorfor noen trær takler tørke bedre enn andre.
For å se på et globalt bilde av disse tilpasningene, samlet Anderegg og kollegene data om trødødelighet fra 33 studier av tørke rundt om i verden og undersøkte 10 fysiologiske egenskaper hos de berørte trærne. Studien, som ble publisert denne uken i Proceedings of the National Academy of Sciences, antyder at hvordan planter forvalter vann er en viktig faktor i overlevelsesraten.
En del av dette koker ned til brute styrken av treet rør. Noen trær, som Utah einer, har mye mer hardfør xylem og tåler større indre spenninger enn andre.
Den andre viktige faktoren er hvordan trærne balanserer fotosyntesen - tar inn karbondioksid for å produsere sukker - med drikke. Mens trær puster inn karbondioksid, fordamper vann gjennom porene i bladene, kalt stomata. Når vannet tørker, lukker trær porene sine for å forhindre vanntap. De "forsiktige" trærne som stenger ned stomata raskere etter embolismer begynner å gjøre det bedre i tørke, sier Anderegg.
De prediktive kreftene for disse faktorene er moderate, men dette er ikke nødvendigvis overraskende, med tanke på den mangfoldige trærgruppen og miljøområdet teamet studerte. "Økologi er en støyende verden - det er mange ting som skjer, " sier Anderegg. Konkurranse om vann, jordtype eller til og med kjennetegn ved tørke kan alle gjørme i vannet.
Det er også mange andre potensielt viktige faktorer som kan påvirke treoverlevelse i lokal skala, for eksempel rotdybde. Lange røtter, for eksempel, kan være i stand til å nippe fra dypt vannlagre som holder seg utenfor rekkevidden av stubby røtter.
Trær kan også takle tørrere forhold ved å utvikle grønne stilker, sier Santiago. Planter mister ofte bladene når de tørker ut, og stopper fotosyntesen og veksten. Men med en grønn stilk kan de fortsette å fotosyntesen selv uten blader. Blomstrende trær i slekten Parkinsonia, som går under det vanlige navnet palo verde eller "grønne stengler" på spansk, er kjent for å ha utviklet denne typen tilpasninger.
Å være i stand til å forutsi global trødødelighet er ekstremt viktig for klimamodeller. Trær fungerer som luftfiltre, og drar omtrent en fjerdedel av karbondioksidet som mennesker pumper inn i himmelen, og lagrer det karbonet i sine tykke badebukser og frodige løvverk.
Men trær er i trøbbel. 2015 var det varmeste året på over et århundre - det 39 år på rad med unormalt varme temperaturer. De siste årene har tørke rammet deler av Australia, India, Europa, USA og andre steder, og forventes å bli hyppigere og alvorligere.
US Forest Service-undersøkelser antyder at nesten 12, 5 millioner trær i California alene døde av tørke i 2014. Slike tap er et slag for planeten, fordi når trærne dør, slipper det lagrede karbonet tilbake i atmosfæren. Slippet foreviger problemene våre med klimagasser, og innleder flere tørke og flere treslag, og fortsetter den dødelige syklusen.
