Cổ thụ hồi sinh sau cháy rừng nhờ mầm cây 2.000 năm

Chồi mới mọc lên từ thân cây hồng sam cháy đen sau trận cháy rừng ở California, chứng tỏ sức sống bền bỉ của những cây cổ thụ này.

Sau khi trận cháy rừng lớn quét qua công viên hồng sam Big Basin ở California năm 2020, những cây cổ thụ biểu tượng của bang dường như đang chết dần. Tuy nhiên, sau đó những chồi non nhỏ xíu bắt đầu mọc lên từ xác cây cháy đen. Nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Plants hé lộ cách cây hồng sam mọc chồi non sau thảm họa cháy rừng. Chúng tận dụng nguồn dự trữ carbon cổ đại và mô chồi hình thành cách đây nhiều thế kỷ, Live Science hôm 14/12 đưa tin.

Một số cây hồng sam bị cháy rừng tàn phá hồi tháng 8/2020. (Ảnh: Randy Vazquez)

Cây cối hô hấp thông qua quang hợp, trong quá trình đó chúng biến đổi carbon dioxide từ không khí thành oxy và đường. Dù năng lượng có thể sử dụng để sinh trưởng, trao đổi chất và sinh sản, cây cối cũng có thể lưu trữ để dùng sau. Việc lưu trữ carbon có thể rất cần thiết đối với cách cây cối sống sót qua thảm họa như hạn hán hoặc cháy rừng, phá hủy tán lá cũng như khả năng quang hợp của chúng.

Trong nghiên cứu, Drew Peltier, nhà sinh lý học môi trường ở Đại học Bắc Arizona kiêm phó giáo sư ở Trường khoa học đời sống thuộc Đại học Nevada, Las Vegas, và đồng nghiệp phân tích chồi của những cây hồng sam bị cháy. Họ phát hiện cây sử dụng nguồn dự trữ carbon từ cách đây 50 - 100 năm.

Để tìm niên đại chính xác của carbon sử dụng để thúc đẩy chồi mới ở cây hồng sam duyên hải (Sequoia sempervirens), nhóm nghiên cứu sử dụng một loại đồng vị đặc biệt của carbon trong không khí là carbon-14, tăng vọt vào đầu thập niên 1960 do thử nghiệm bom nhiệt hạch trước khi mất dần theo thời gian. Carbon-14 từ thời kỳ này được hấp thụ bởi cây hồng sam cùng với đồng vị carbon-12 trong khí quyển sau khi thử nghiệm hạt nhân bị cấm.

Nguồn dự trữ carbon của cây cối bao gồm cả carbon mới và cũ. Thông qua giả định cây cối sử dụng hết carbon mới nhanh hơn, các nhà khoa học có thể ước tính độ tuổi của nguồn dự trữ carbon mà chồi cây sử dụng và so sánh với dữ liệu về mẫu vật. Họ nhận thấy carbon mới được hấp thụ và sử dụng nhanh hơn, phần còn sót lại được tích lũy và để dành.

Xây dựng mô phỏng dựa trên giả định, nhóm nghiên cứu phát hiện một phần carbon tìm thấy ở cây mới được quang hợp cách đây hơn nửa thế kỷ. Đặc biệt, cây mới mọc từ những chồi nằm im lìm sâu bên trong hốc cây hồng sam bị đốt cháy. Chồi cây cổ đại nhiều khả năng hình thành khi cây hồng sam còn ở giai đoạn cây non. Theo Peltier, những cây đại thụ này có đường kính 5 m ở gốc, một số cây 2.000 năm tuổi, có nghĩa mô chồi khoảng 2.000 năm tuổi.

Nhóm nghiên cứu không biết chắc liệu cây hồng sam có thể sống sót qua thảm họa cháy rừng đốt trụi hết tán lá hay không. Những sự kiện thời tiết cực đoan có thể trở nên phổ biến hơn do biến đổi khí hậu. Nghiên cứu công bố năm 2022 phát hiện độ che phủ cây ở California giảm 6,7% từ năm 1985 đến năm 2021, và số lượng đám cháy rừng gia tăng là nguyên nhân chủ chốt. Phát hiện mới nhất cho thấy cây hồng sam có khả năng chịu cháy rừng tốt hơn so với suy đoán trước đây. "Ngoài lớp vỏ thực sự dày và chiều cao lớn, đây là một trong những đặc điểm thích nghi giúp cây hồng sam tồn tại bền bỉ trong đám cháy", Peltier nói.