Este greu de supraestimat importanța copacilor. Apariția lor, cu peste 300 de milioane de ani în urmă, a fost un punct de cotitură pentru Pământ, contribuind la transformarea suprafeței sale într-o utopie plină de viață pentru animalele terestre. Copacii au hrănit, au găzduit și au îngrijit nenumărate creaturi de-a lungul timpului, inclusiv pe propriii noștri strămoși arboricoli.
Oamenii moderni rareori trăiesc în copaci, dar asta nu înseamnă că putem trăi fără ei. Există în prezent aproximativ 3 trilioane de copaci, care îmbogățesc habitatele, de la pădurile primare până la străzile orașelor. Cu toate acestea, în ciuda dependenței noastre adânc înrădăcinate de copaci, tindem să-i luăm de buni. Oamenii defrișează milioane de hectare de pădure în fiecare an, adesea pentru beneficii pe termen scurt, în ciuda riscurilor pe termen lung, cum ar fi deșertificarea, declinul faunei sălbatice și schimbările climatice. Știința ne ajută să învățăm să folosim resursele copacilor într-un mod mai sustenabil și să protejăm mai eficient pădurile vulnerabile, dar mai avem un drum lung de parcurs.
Pământul are acum cu 46% mai puțini copaci decât acum 12.000 de ani, când agricultura era la începuturi. Cu toate acestea, în ciuda tuturor defrișărilor de atunci, oamenii încă nu pot scăpa de o afinitate instinctivă pentru copaci. Simpla lor prezență s-a dovedit că ne face mai calmi, mai fericiți și mai creativi și, adesea, crește evaluarea valorii proprietăților. Copacii au o simbolistică profundă în multe religii, iar culturile din întreaga lume au apreciat de mult timp beneficiile plantelor.
Încă ne oprim periodic pentru a onora copacii, cu sărbători străvechi precum Tu Bishvat, precum și cu omagii mai noi precum Ziua Arborilor, Ziua Internațională a Pădurilor sau Ziua Mondială a Mediului. În speranța de a ajuta acest spirit să rămână mai mult timp pe parcursul anului, iată câteva fapte mai puțin cunoscute despre acești giganți blânzi și generoși.
1. Pământul are peste 60.000 de specii de copaci cunoscute
Până de curând, nu exista un recensământ global amănunțit al speciilor de copaci. Dar, în aprilie 2017, rezultatele unui „efort științific uriaș” au fost publicate în Journal of Sustainable Forestry, împreună cu o arhivă online ce permite căutarea, numită GlobalTreeSearch.
Oamenii de știință din spatele acestui efort au compilat date de la muzee, grădini botanice, centre agricole și alte surse și au ajuns la concluzia că există în prezent 60.065 de specii de copaci cunoscute științei. Acestea variază de la Abarema abbottii, un copac vulnerabil legat de calcar, găsit doar în Republica Dominicană, până la Zygophyllum kaschgaricum, un copac rar și puțin înțeles, nativ în China și Kârgâzstan.
Următorul pas în acest domeniu de cercetare este Evaluarea Globală a Arborilor, care își propune să evalueze statutul de conservare al tuturor speciilor de copaci din lume și să-l publice pe Lista Roșie IUCN a Speciilor Amenințate până în 2025. Aceasta este o întreprindere masivă și, până acum, 77% dintre toți copacii au o evaluare publicată a conservării.
2. Mai mult de jumătate dintre speciile de copaci există doar într-o singură țară
Pe lângă cuantificarea biodiversității copacilor, recensământul din 2017 a subliniat nevoia de detalii despre unde și cum trăiesc cele 60.065 de specii diferite. Aproape 58% dintre toate speciile de copaci sunt endemice într-o singură țară, a constatat studiul, ceea ce înseamnă că fiecare se găsește natural doar în limitele unei singure națiuni.
Brazilia, Columbia și Indonezia au cel mai mare număr total de specii de copaci endemici, ceea ce este firesc având în vedere biodiversitatea generală găsită în pădurile lor native. „Țările cu cele mai multe specii de copaci endemice reflectă tendințele mai largi ale diversității plantelor (Brazilia, Australia, China) sau insulele unde izolarea a dus la speciație (Madagascar, Papua Noua Guinee, Indonezia)”, au scris autorii studiului.
3. Copacii nu au existat în primele 90% din istoria Pământului
Pământul are 4,5 miliarde de ani, iar plantele ar fi putut coloniza uscatul acum doar 470 de milioane de ani, cel mai probabil mușchi și hepaticate fără rădăcini adânci. Plantele vasculare au urmat acum aproximativ 420 de milioane de ani, dar chiar și zeci de milioane de ani după aceea, nicio plantă nu a crescut mai mult de aproximativ 1 metru deasupra solului.
4. Înainte de copaci, Pământul era casa unor ciuperci care creșteau până la 8 metri înălțime
De acum aproximativ 420 de milioane până la 370 de milioane de ani, un gen misterios de creaturi numit Prototaxites a dezvoltat tulpini mari de până la 1 metru lățime și 8 metri înălțime. Oamenii de știință au dezbătut mult timp dacă acestea erau un fel de copaci antici ciudați, dar un studiu din 2007 al Universității din Chicago și al Muzeului Național de Istorie Naturală din Washington, D.C. a concluzionat că erau ciuperci, nu plante.
„O ciupercă de 6 metri ar fi destul de ciudată în lumea modernă, dar cel puțin suntem obișnuiți cu copaci mult mai mari”, a declarat autorul studiului și paleobotanistul C. Kevin Boyce pentru New Scientist în 2007. „Plantele la acea vreme aveau câțiva metri înălțime, animalele nevertebrate erau mici și nu existau vertebrate terestre. Această fosilă ar fi fost cu atât mai frapantă într-un peisaj atât de mic.”
5. Primul copac cunoscut a fost o plantă fără frunze, asemănătoare ferigilor, din New York
Mai multe tipuri de plante au evoluat o formă de copac, sau „arborescență”, în ultimii aproximativ 300 de milioane de ani. Este un pas dificil în evoluția plantelor, necesitând inovații precum tulpini robuste pentru a sta în poziție verticală și sisteme vasculare puternice pentru a pompa apă și nutrienți din sol. Lumina solară suplimentară merită însă efortul, determinând copacii să evolueze de mai multe ori în istorie, un fenomen numit evoluție convergentă.
Cel mai vechi copac cunoscut este Wattieza, identificat din fosile vechi de 385 de milioane de ani, din perioada Devonianului mijlociu, găsite în ceea ce este acum New York. Parte dintr-o familie de plante preistorice considerate strămoși ai ferigilor, avea 8 metri înălțime și a format primele păduri cunoscute. Este posibil să nu fi avut frunze, crescând în schimb ramuri asemănătoare frunzelor de palmier cu „ramificații” care semănau cu o perie pentru sticle (vezi ilustrația). Nu era strâns înrudit cu ferigile arborescente, dar împărtășea metoda lor de reproducere prin spori, nu prin semințe.
6. Oamenii de știință au crezut că acest copac din era dinozaurilor a dispărut acum 150 de milioane de ani – dar apoi a fost găsit crescând în sălbăticie în Australia
În perioada jurasică, un gen de conifere veșnic verzi numit acum Wollemia trăia pe supercontinentul Gondwana. Acești copaci antici au fost cunoscuți mult timp doar din înregistrarea fosilă și se credea că au dispărut de 150 de milioane de ani – până în 1994, când câțiva supraviețuitori ai unei specii au fost găsiți trăind într-o pădure tropicală temperată din Parcul Național Wollemia din Australia.
Acea specie, Wollemia nobilis, este adesea descrisă ca o fosilă vie. Au mai rămas doar aproximativ 80 de copaci maturi, plus aproximativ 300 de puieți și exemplare tinere, iar specia este listată ca fiind în pericol critic de către Uniunea Internațională pentru Conservarea Naturii.
Deși Wollemia nobilis este ultima specie din genul său, mai există și alți copaci din mezozoicul mijlociu în viață astăzi. Ginkgo biloba, cunoscut și sub numele de arborele pagodelor, datează de aproximativ 200 de milioane de ani și a fost numit „cel mai vechi copac viu”.
7. Unii copaci emit substanțe chimice care atrag dușmanii dușmanilor lor
Copacii pot părea pasivi și neajutorați, dar sunt mai isteți decât par. Nu numai că pot produce substanțe chimice pentru a combate insectele care mănâncă frunze, de exemplu, dar unii trimit și semnale chimice prin aer unul altuia, avertizând aparent copacii din apropiere să se pregătească pentru un atac de insecte. Cercetările au arătat că o gamă largă de copaci și alte plante devin mai rezistente la insecte după ce primesc aceste semnale.
Semnalele aeriene ale copacilor pot chiar transmite informații în afara regnului vegetal. S-a demonstrat că unele atrag prădători și paraziți care ucid insectele, permițând practic unui copac asaltat să ceară ajutor. Cercetările s-au concentrat în principal pe substanțele chimice care atrag alți artropode, dar, așa cum a constatat un studiu din 2013, merii atacați de omizi eliberează substanțe chimice care atrag păsările care mănâncă omizi.
8. Copacii dintr-o pădure pot „vorbi” și împărtăși nutrienți printr-un internet subteran construit de ciupercile din sol
La fel ca majoritatea plantelor, copacii au relații simbiotice cu ciupercile micorizice care trăiesc pe rădăcinile lor. Ciupercile ajută copacii să absoarbă mai multă apă și nutrienți din sol, iar copacii le răsplătesc împărtășind zaharuri din fotosinteză. Dar, așa cum arată un domeniu în creștere de cercetare, această rețea micorizică funcționează și la o scară mult mai mare, un fel de un internet subteran care conectează păduri întregi.
Ciupercile leagă fiecare copac de ceilalți din apropiere, formând o platformă uriașă, la scară forestieră, pentru comunicare și partajare de resurse. Așa cum a descoperit ecologista Suzanne Simard de la Universitatea British Columbia, aceste rețele includ copaci mai bătrâni și mai mari (sau „arbori mamă”) care pot fi conectați la sute de copaci mai tineri din jurul lor. „Am descoperit că arborii mamă își trimit surplusul de carbon prin rețeaua micorizică către puieții din stratul inferior”, a explicat Simard într-un TED Talk din 2016, „și am asociat acest lucru cu o creștere de patru ori a supraviețuirii puieților.”
Simard a explicat ulterior că arborii mamă pot chiar ajuta pădurile să se adapteze la schimbările climatice induse de om, datorită „memoriei” lor despre schimbările naturale mai lente din deceniile sau secolele trecute. „Ei au trăit mult timp și au trecut prin multe fluctuații climatice. Ei păstrează acea memorie în ADN”, a spus ea. „ADN-ul este codificat și s-a adaptat prin mutații la acest mediu. Așa că acel cod genetic poartă codul pentru climatul variabil care vine.”
9. Cele mai multe rădăcini ale copacilor rămân în primii 46 centimetri de sol, dar pot crește și deasupra solului sau se pot scufunda câteva sute de metri adâncime
Susținerea unui copac este o sarcină dificilă, dar este adesea realizată de rădăcini surprinzător de puțin adânci. Majoritatea copacilor nu au o rădăcină pivotantă, iar majoritatea rădăcinile copacilor se află în primii 46 centimetri de sol, unde condițiile de creștere tind să fie cele mai bune. Mai mult de jumătate din rădăcinile unui copac cresc de obicei în primii 15 centimetri de sol, dar această lipsă de adâncime este compensată de creșterea laterală: sistemul radicular al unui stejar matur, de exemplu, poate avea sute de kilometri lungime.
Cu toate acestea, rădăcinile copacilor variază mult în funcție de specie, sol și climat. Chiparosul de baltă crește de-a lungul râurilor și mlaștinilor, iar unele dintre rădăcinile sale formează „genunchi” expuși care furnizează aer rădăcinilor subacvatice ca un tub de snorkelling. Tuburi de respirație similare, numite pneumatofore, se găsesc și în rădăcinile stiliforme ale unor arbori de mangrove, împreună cu alte adaptări precum capacitatea de a filtra până la 90% din sare din apa de mare.
Pe de altă parte, unii copaci se extind remarcabil de adânc subteran. Anumite tipuri sunt mai predispuse să dezvolte o rădăcină pivotantă – inclusiv hickori, stejar, pin și nuc – în special în soluri nisipoase, bine drenate. S-a constatat că copacii pot ajunge la peste 6 metri sub suprafață în condiții ideale, iar un smochin sălbatic de la Peșterile Echo din Africa de Sud a atins, se pare, o adâncime record a rădăcinilor de 122 metri.
10. Un stejar mare poate consuma aproximativ 379 litri de apă pe zi, iar o sequoia gigantică poate bea până la 1893 litri zilnic
Mulți copaci maturi necesită o cantitate uriașă de apă, ceea ce poate fi rău pentru livezile afectate de secetă, dar este adesea bun pentru oameni în general. absorbția apei de către copaci poate limita inundațiile cauzate de ploile abundente, în special în zonele joase, cum ar fi câmpiile inundabile. Ajutând solul să absoarbă mai multă apă și prin reținerea solului cu rădăcinile lor, copacii pot reduce riscul de eroziune și daune materiale cauzate de inundațiile rapide.
Un singur stejar matur, de exemplu, este capabil să transpire peste 151416 litri de apă într-un an – ceea ce înseamnă, aceasta este cantitatea care circulă de la rădăcinile sale la frunzele sale, care eliberează apă sub formă de vapori înapoi în aer. Rata de transpirație variază pe parcursul anului, dar 151416 litri înseamnă în medie 413 litri pe zi. Copacii mai mari mută chiar mai multă apă. O sequoia gigantică, a cărei tulpină poate avea 91 metri înălțime, poate transpira 1893 litri pe zi. Și deoarece copacii emit vapori de apă, pădurile mari ajută și la producerea ploii.
Ca bonus, copacii au și o abilitate de a absorbi poluanții din sol. Un singur arțar poate elimina din sol pe an 60 de miligrame de cadmiu, 140 mg de crom și 5.200 mg de plumb, iar studiile au arătat că scurgerile din ferme conțin cu până la 88% mai puțin nitrați și cu 76% mai puțin fosfor după ce trec printr-o pădure.
11. Copacii ne ajută să respirăm – și nu doar prin producerea de oxigen
Aproximativ jumătate din oxigenul din aer provine de la fitoplancton, dar copacii sunt și ei o sursă majoră. Cu toate acestea, relevanța lor pentru aportul de oxigen al oamenilor este puțin neclară. Diverse surse sugerează că un copac matur cu frunziș produce suficient oxigen pentru doi până la zece oameni pe an, dar altele au contracarat cu estimări semnificativ mai mici.
Totuși, chiar și fără oxigen, copacii oferă clar o mulțime de alte beneficii, de la hrană, medicamente și materii prime, la umbră, protecție împotriva vântului și controlul inundațiilor. Și, așa cum a raportat Matt Hickman în 2016, copacii urbani sunt „una dintre cele mai eficiente metode din punct de vedere al costurilor pentru a reduce nivelurile de poluare a aerului urban și pentru a combate efectul insulei de căldură urbană.” Aceasta este o problemă importantă, deoarece peste 3 milioane de oameni mor în întreaga lume în fiecare an din cauza bolilor legate de poluarea aerului. Numai în S.U.A., eliminarea poluării de către copacii urbani este estimată că salvează 850 de vieți pe an și 6,8 miliarde de dolari în costuri totale de sănătate.
Există și un alt mod notabil prin care copacii pot salva indirect vieți prin respirație. Ei absorb dioxid de carbon, o parte naturală a atmosferei care se află acum la niveluri periculos de ridicate din cauza arderii combustibililor fosili. Excesul de CO2 determină schimbări climatice periculoase pentru viață prin captarea căldurii pe Pământ, dar copacii – în special pădurile primare – oferă o verificare valoroasă a emisiilor noastre de CO2.
12. Adăugarea unui copac într-o pășune deschisă poate crește biodiversitatea păsărilor de la aproape zero specii până la 80
Copacii nativi creează habitate vitale pentru o varietate de animale sălbatice, de la veverițele și păsările cântătoare urbane omniprezente, la animale mai puțin evidente, cum ar fi lilieci, albine, bufnițe, ciocănitori, veverițe zburătoare și licurici. Unii dintre acești oaspeți oferă beneficii directe pentru oameni – cum ar fi prin polenizarea plantelor noastre, sau mâncând dăunători precum țânțarii și șoarecii – în timp ce alții aduc beneficii mai subtile doar prin adăugarea la biodiversitatea locală.
Pentru a ajuta la cuantificarea acestui efect, cercetătorii de la Universitatea Stanford au dezvoltat o modalitate de a estima biodiversitatea pe baza acoperirii arborilor. Au înregistrat 67.737 de observații ale 908 specii de plante și animale pe o perioadă de 10 ani, apoi au reprezentat grafic aceste date în raport cu imaginile Google Earth ale acoperirii arborilor. Așa cum au raportat într-un studiu din 2016 publicat în PNAS, patru dintre cele șase grupuri de specii – plantele din stratul inferior, mamiferele nefliere, liliecii și păsările – au înregistrat o creștere semnificativă a biodiversității în zonele cu o acoperire mai mare a arborilor.
Ei au constatat că adăugarea unui singur copac într-o pășune, de exemplu, ar putea crește numărul speciilor de păsări de la aproape zero la 80. După această creștere inițială, adăugarea de copaci a continuat să se coreleze cu mai multe specii, dar mai lent. Pe măsură ce o zonă cu copaci se apropia de o acoperire de 100% într-o anumită zonă, au început să apară specii pe cale de dispariție și cu risc, cum ar fi pisicile sălbatice și păsările din păduri adânci, raportează cercetătorii.
13. Copacii pot reduce stresul, crește valoarea proprietăților și combate criminalitatea
Este în natura umană să ne placă copacii. Doar privindu-i ne putem simți mai fericiți, mai puțin stresați și mai creativi. Acest lucru s-ar putea datora parțial biofilia, sau afinității noastre înnăscute pentru natură, dar există și alte forțe în joc. Atunci când oamenii sunt expuși la substanțele chimice eliberate de copaci cunoscute sub numele de fitoncide, de exemplu, cercetările au arătat rezultate precum reducerea tensiunii arteriale, reducerea anxietății, creșterea pragului de durere și chiar creșterea expresiei proteinelor anticancerigene.
Având în vedere asta, poate nu este de mirare că s-a demonstrat că copacii cresc evaluările noastre asupra proprietăților imobiliare. Potrivit Serviciului Forestier al S.U.A., amenajarea peisajului cu copaci sănătoși, maturi, adaugă în medie 10% la valoarea unei proprietăți (unele estimări ajung până la 20%). Cercetările arată, de asemenea, că copacii urbani sunt corelați cu rate mai scăzute ale criminalității, inclusiv lucruri de la graffiti, vandalism și aruncarea gunoaielor, până la violența domestică.
14. Acest copac a fost în viață de când existau încă mamuții lânoși
Unul dintre cele mai fascinante lucruri despre copaci este cât de mult pot trăi unii. Coloniile clonale sunt cunoscute că durează zeci de mii de ani – crângul de plopi tremurători Pando din Utah datează de 80.000 de ani – dar mulți copaci individuali își mențin poziția timp de secole sau milenii la rând. Pinii bristlecone din America de Nord sunt deosebit de longevivi, iar unul din California, vechi de 4.848 de ani (ilustrat mai sus), a fost considerat cel mai vechi copac individual de pe planetă până în 2013, când cercetătorii au anunțat că au găsit un alt bristlecone care a răsărit acum 5.062 de ani. (Mamutii lânoși, prin comparație, au murit acum aproximativ 4.000 de ani.)
Pentru primate inteligente care sunt norocoase să aibă 100 de zile de naștere, ideea unei plante fără creier care trăiește timp de 60 de vieți umane evocă un respect unic. Totuși, chiar și atunci când un copac moare în cele din urmă, joacă totuși un rol cheie în ecosistemul său. Lemnul mort are o valoare enormă pentru o pădure, creând o sursă lentă și constantă de azot, precum și microhabitate pentru tot felul de animale. Până la 40% din fauna sălbatică din pădure depinde de copacii morți, de la ciuperci, licheni și mușchi, la insecte, amfibieni și păsări.
15. Un stejar mare poate elibera 10.000 de ghinde într-un singur an
Nucile stejarilor sunt extrem de populare printre animalele sălbatice. În S.U.A., ghindele reprezintă o sursă majoră de hrană pentru peste 100 de specii de vertebrate, iar toată această atenție înseamnă că majoritatea ghindelor nu ajung niciodată să germineze. Dar stejarii au cicluri de abundență și lipsă, posibil ca o adaptare pentru a-i ajuta să păcălească animalele care mănâncă ghinde.
Într-un an cu producție abundentă de ghinde, cunoscut sub numele de an cu producție abundentă de ghinde, un singur stejar mare poate elibera până la 10.000 de nuci. Și deși majoritatea pot ajunge o masă pentru păsări și mamifere, din când în când o ghindă norocoasă pornește într-o călătorie care o va purta sute de metri înălțime și un secol în viitor. Pentru a înțelege cum este, iată un videoclip time-lapse al unei ghinde care devine un copac tânăr:
