印度西高止山脈的樹木如何在高溫下生存？

最新研究顯示，印度西高止山脈的樹木在每年最熱的月份中，每天僅需忍受約10分鐘的極端高溫。雖然這段時間不足以對樹葉造成永久性損害，但可能會影響樹木的其他健康方面。

生態學家Akhil Javad在面對需要攀爬超過他身高五倍的樹木時，田野工作的興奮感迅速消退。然而，對於他在印度西高止山脈研究的某些樹木來說，這是唯一能測量它們體溫的方法。因此，Javad開始攀爬。他在樹冠上層的葉子上放置的感測器，提供了前所未有的洞察，揭示熱帶森林如何應對全球變暖。他和同事在二月份的《全球變化生物學》中報告，這些發現表明，這些樹木的狀況可能比科學家們預期的要好。

在該地區從三月到六月的夏季，山區的日最高氣溫可以超過37°C，並且預計在未來60年內將上升約4°C。這對樹木來說可能是一個問題，因為葉子的溫度可能比周圍的空氣高得多。隨著葉子溫度的上升，其利用陽光製造糖和氧氣的能力變得效率低下。實驗室研究表明，當葉子溫度超過46.7°C時，它們的光合作用機制會停止。當這種情況發生時，樹木無法獲得所需的能量。許多熱帶地區的樹木已經經歷了超過這個平均限制的溫度。

印度科學教育與研究學院浦那分校的生態學家Deepak Barua表示，最重要的是暴露的時間長度。這項新研究是首次研究熱帶樹木的累積熱暴露。Javad在一個種植香草、可可和腰果等作物的6公頃種植園中，在12棵樹的葉子上放置了14個感測器，這些樹包括玫瑰檀木、鐵木、錫蘭黃楊和Kindal。

然而，這並非一帆風順。感測器經常被強風吹落。一個感測器被野生葉猴破壞。另一次，雷暴摧毀了一週的資料。Javad表示，不斷重新定位、更換和檢查感測器是『一件痛苦的事』。

悉尼科技大學的植物生態學家Andy Leigh表示，這種持續的故障排除是人們避免研究累積熱暴露的主要原因之一，這使得這項工作更加有價值。Leigh說：『對於像我們這樣的瘋狂科學家來說，爬上樹木並驅趕猴子，將感測器放在葉子上，這真的很重要。否則，我們真的無法理解我們的自然系統在未來將如何照顧我們。』

感測器在2023年夏季的四個月中持續記錄了葉子和空氣的溫度。與此同時，在實驗室中，團隊確定該地區樹木的物種特定臨界閾值範圍為43.37°C至45.5°C，略低於平均水平。研究人員發現，連續暴露在這些溫度下30分鐘會永久損壞葉子。但感測器資料顯示，葉子每天超過這些溫度限制的時間不到10分鐘。

研究結果表明，儘管氣溫上升，這些森林中的樹木將繼續進行光合作用，效率僅略有下降。然而，Leigh指出，即使每天暴露在升高的溫度下幾分鐘，也可能影響樹木的其他健康方面，如繁殖和抗旱能力。她的團隊現在正在評估熱的間接影響在澳大利亞的程度。

Barua對熱暴露的日益關注感到鼓舞。儘管存在後勤挑戰，他預計會有更多的研究人員在全球生態系統中使用溫度感測器。