Så låter ett törstigt träd – mikrofoner i skogen avslöjar torka

Törstiga träd avger små knallar när deras vattenpelare brister – ljud som vi människor inte kan höra. Nu undersöker forskare vid SLU vad knallarna kan avslöja om torkskador i skogen.

Publicerad
Jonatan Klaminder

Här monterar Jonatan Klaminder utrustning för att fånga upp trädens ljud.
Bild: Andreas Palmén

Att lyssna på naturen är inte bara en retorisk uppmaning. Forskare vid Sveriges lantbruksuniversitet, SLU, i Umeå har visat att det faktiskt går att höra när träd drabbas av skador från torka.

– När det sedan börjar regna igen kan träden inte längre ta upp vatten, utan det blir en permanent skada, säger Jonatan Klaminder som är professor i skoglig marklära.

Vattenpelare leder vattnet till kronan

Ett träds vattenledningar kallas xylem. Där transporteras vatten och mineraler från rötterna upp till kronan och grenarna genom en vattenpelare som hålls ihop av vattnets kohesionskrafter – lite som att vattenmolekylerna håller hand. Vid allvarlig torka sugs det upp mer vatten till kronan än rötterna kan tillföra och vattenpelaren bryts. De luftbubblor som bildas blockerar sedan vattentransporten. Tillståndet kallas embolism.

Embolism kan också drabba människor, men betyder då en blodpropp – ett akut medicinskt tillstånd som oftast diagnosticeras med röntgenundersökning.

– För oss är det ju svårare att ta in patienten helskinnad på labb och röntga så vi måste ta till alternativa metoder. De vi jobbar med nu är oftast destruktiva, som att ta in delar av trädet till ett labb, säger Jonatan Klaminder.

Trädet gör en knall i ultraljud

En typ av information man kan få utan att påverka trädet alls är ljud. När vattenpelaren brister och embolism uppstår skapas nämligen en ljudknall vid ultraljudsfrekvens.

I en studie publicerad i Ecological Indicators har forskare framkallat embolism genom att sätta små björkar och tallar i vatten med lägre kohesionskraft.

– Man kan säga att vi tillsatte såpa till vattnet för att minska ytspänningen, vilket gjorde det lättare för vattenpelaren att brista, säger Jonatan Klaminder.

Genom att montera mikrofoner på trädstammarna kunde forskarna fånga upp de här knallarna. De kunde också se att det fanns skillnader mellan björk och tall: tallarna gav ifrån sig signaler både långt ner på stammen och högt upp, medan björkarna gav tydligast signaler långt ner. Den här är information som skulle kunna bidra till att förklara hur olika arter hanterar torka.

Studien visar att det går att uppfatta ljudet när vattenpelaren brister men det finns utmaningar kvar att lösa. Till exempel är träden i studien väldigt unga och har inte fullt utvecklad bark, något som senare skulle kunna försvåra ljudupptagningen. Dessutom gav också de friska kontrollplantorna ifrån sig ljud på ultraljudsfrekvens, och även om det gick att skilja från embolismknallarna behöver de kartläggas och förstås bättre. Men arbetet fortsätter. Nu är Jonatan Klaminder i Skåne och sjösätter nästa experiment – att lyssna på fullstora granar.

Kan ge svar på vilka träd som ska planteras var

Det finns inte mycket att göra åt torka. I Sverige bevattnas inga skogar. I stället kan informationen om trädens embolism användas vid utplantering: Vilka grangenotyper är extra känsliga för torka? Vilka är mer motståndskraftiga? Ett skogsparti som är kraftigt drabbat av torka kommer ha sämre tillväxt, men också vara extra känsligt för skadedjur. Då kan det vara idé att fälla skogen.

– Att få mer information om trädens ”performance” i skogen är aldrig dåligt. Det skapar utrymme för ett mer aktivt skogsbruk, sammanfattar Jonatan Klaminder.

I framtiden – om tekniken fungerar – skulle vi kunna se mikrofonutrustade drönare som fångar ljudet i skogen och slår larm om torka.

F&F i din mejlbox!

Håll dig uppdaterad med F&F:s nyhetsbrev!

Beställ nyhetsbrev

Kunskap baserad på vetenskap

Prenumerera på Forskning & Framsteg!

Inlogg på fof.se • Tidning • Arkiv med tidigare nummer

Beställ i dag!
Publicerad

Upptäck F&F:s arkiv!

Se alla utgåvor