أسقطت الأشجار أغصانها، مما يشير إلى قلة الرطوبة

يعد تشبع الربيع بالرطوبة مرحلة أساسية تخرج خلالها النظم البيئية للغابات من السبات وتبدأ في التمثيل الضوئي. عادة، يقوم علماء وظائف الأعضاء بقياس الإجهاد المائي في النباتات باستخدام أجهزة الاستشعار dendrometers – أجهزة الاستشعار التي تعلق على اللحاء وتسجل الانقباضات المجهرية وتوسعات الجذع مع فقدان الماء واكتسابه. قرر مؤلفو الدراسة، التي نشرت في مجلة العمليات الهيدرولوجية، اختبار ما إذا كان من الممكن تحديد احتياجات الرطوبة للغابة بصريًا، بالاعتماد فقط على التغيرات الهيكلية في التاج. وأجريت التجربة في غابة ثلجية في مقاطعة أونتاريو الكندية في الفترة من أوائل مارس/آذار وحتى منتصف مايو/أيار. قام العلماء بتثبيت مقياس كثافة إلكتروني على جذع نبات الشوكران الكندي لتسجيل التقلبات في نصف قطره كل 15 دقيقة. تم تركيب مصيدة كاميرا في الغابة مقابل شجرة التنوب البلسمية (Abies balsamea) التي تنمو في مكان قريب، والتي تم التقاط الصور لها في نفس الفترة. ومن الإطارات المستلمة، أنشأ علماء الأحياء مقطع فيديو بفاصل زمني. وباستخدام برنامج تحليل الفيديو، قاموا برقمنة الإزاحة الرأسية لشوكة معينة على غصن شجرة التنوب. ثم تم وضع الرسم البياني لحركة الفرع على منحنيات التغيرات في سمك الجذع وتقلبات درجة حرارة الهواء وهطول الأمطار. من الواضح أن حركة الفروع تزامنت مع ترطيب الأنسجة. عندما يذوب الثلج أو يهطل المطر، يمتص جذع الشجرة الماء ويتوسع، وترتفع الفروع إلى الأعلى، متغلبة على الجاذبية بسبب زيادة ضغط الماء (ضغط الماء الداخلي في الخلايا). خلال فترات الجفاف، عندما لم يكن هناك هطول للأمطار لمدة أربعة أيام أو أكثر، زاد العجز المائي: انكمش الجذع وبقيت الفروع متدلية. تم الحصول على صور الفاصل الزمني باستخدام مصيدة الكاميرا. تشير الأسهم الحمراء إلى الفروع التي تسقط خلال عدة أيام دون هطول الأمطار. / © Magali F. Nehemy et al.، العمليات الهيدرولوجية، 2026 أظهرت البيانات أن الفروع تستجيب للرطوبة بشكل أسرع من الجذع الرئيسي. بدأوا في التحرك لأعلى لمدة ثلاث إلى ثماني ساعات قبل أن تسجل الأجهزة تمدد الخشب. اقترح مؤلفو الدراسة أن الماء يندفع أولاً إلى الإبر في نهايات الفروع، حيث يكون التدرج في إمكانات المياه أكثر حدة، وعندها فقط يجدد الاحتياطيات في الجذع نفسه. أثناء الصقيع الربيعي، تقلصت الجذوع بشكل حاد بسبب تجميد الأنسجة، لكن الفروع بالكاد غيرت موقعها. وهذا يدل على أن موضع الفروع يعتمد بالتحديد على وجود الماء السائل وليس على درجة الحرارة. بالإضافة إلى ذلك، ظلت الشجرة ذات الأوراق العريضة (الزان) المجاورة، والتي لم تتفتح بعد، بلا حراك. تعمل آلية رفع الفروع فقط مع النتح النشط – تبخر الرطوبة من خلال الثغور المفتوحة، والذي يبدأ في التنوب الدائم الخضرة في أوائل الربيع. يعتقد العلماء أنه يمكن الآن الحكم على مدى توفر الرطوبة للأشجار من خلال مراقبة موقع الفروع. ستسمح مصائد الكاميرا البسيطة الموجودة على الفروع لعلماء البيئة بمراقبة كيفية استجابة النظم البيئية للغابات على نطاق واسع وبدون إلكترونيات معقدة للتغيرات المناخية في توقيت ذوبان الثلوج وفترات الجفاف.