Watertekort wordt bomen snel fataal

Luchtbel in een vat in het blad van een okkernoot. De luchtbel hindert het vochttransport.Foto Nature

De natuur heeft bomen en bossen opvallend weinig bescherming gegeven tegen droogte. Als door het versterkte broeikaseffect neerslagpatronen veranderen en bossen minder regen ontvangen dan ze gewend zijn kan snel schade optreden. Ook als die verminderde regenval op zichzelf nog heel behoorlijk is.

Dat blijkt uit een meta-analyse van uitkomsten van eerder onderzoek aan droogtegevoeligheid van bomen. De studie is deze week gepubliceerd in Nature. Eerste auteurs zijn Brendan Choat uit Sydney en Steven Jansen uit Ulm. Zij verzamelden gegevens van honderden boomsoorten uit bossen op tientallen verschillende groeiplaatsen.

Een van de onderliggende vragen was of bomen in droge gebieden makkelijk extra droogte verdragen (omdat ze zo aangepast zijn) of juist niet, omdat ze al op de grens van hun kunnen leven.

Choat c.s. gebruikten een fysiologisch criterium: ze richtten zich op de kwetsbaarheid van het watertransport. Dat transport van wortels naar bladeren vindt plaats door grote hoeveelheden lange, maar heel nauwe vaten in het houtig gedeelte van de stam (het ‘xyleem’). In die vaten heerst, weet men pas sinds kort, onder normale omstandigheden een negatieve druk die wordt veroorzaakt door de zuigkracht van de bladeren (met hun sterke verdamping). Als de beschikbaarheid van water in de bodem onder invloed van droogte daalt zal de verdamping door de bladeren zich weliswaar aanpassen, maar dit verhindert niet dat de toch al negatieve waterdruk in de vaten verder daalt. In experimentele opstellingen kan men de waterdruk zo laag laten worden dat een kritische grens wordt gepasseerd en spontaan dampbellen ontstaan of lucht door poriën in de vaatwand naar binnen wordt gezogen. Dit heet een ‘xyleem embolie’. In houtvaten met luchtbellen valt het transport stil en dat kan tot grote schade leiden.

De experimenteel bepaalde waterdruk waarbij het vermogen tot vochttransport halveert varieert van boomsoort tot boomsoort maar is vaak erg laag voor bomen van droge standplaatsen en aanmerkelijk minder voor die uit vochtiger milieus. Essentieel in de bevinding dat deze grenswaarde zowel bij bomen uit droge als die uit natte omgeving in de natuur al vaak bereikt wordt en er op z’n best maar weinig van verschilt. Het betekent dat veel boomsoorten, of ze nu nat of droog groeien, al bij een bescheiden vermindering van het wateraanbod fatale problemen kunnen krijgen met hun watertransport.

Overigens is de tolerantie voor xyleem-embolie onder naaldbomen (en andere ‘naaktzadigen’) wat gunstiger omdat die vaten van een ander type bezitten. Ook blijken veel bomen goed van een xyleem-embolie te kunnen herstellen, als die niet te lang duurde.