A trópusi fák gyakran pusztulnak el villámcsapás miatt

A Smithsonian Trópusi Kutatóintézet (STRI), az Alabamai Egyetem, és a Louisville-i Egyetem kutatói segítségével készült az a felmérés, amelyben a forró égöv villámcsapásban (vagyis a lecsapó, ún. felhő-föld villámaiban) érintett területeit térképszerűen ábrázolták és számításokat végeztek ezzel kapcsolatban. A villámcsapásokat műholdas és felszíni távérzékelési adatokból gyűjtötték össze, a két térítő közti régióban.

„A villámcsapások befolyásolják azt, hogy mennyi biomasszát, vagyis mennyi szenet tárolhatnak az erdők, ugyanis a villám leginkább a nagyra nőtt fákat találja el. A szavannák ökoszisztémái számára pedig rendkívül fontos lehet a villámok hatása” – mondta Evan Gora, aki korábban a Louisville-i Egyetem doktorandusza volt, s most a posztdoktori kutatásait végzi az STRI-nél.

Ezt megelőzően, az elsőként végzett ilyen vizsgálatban arra jutottak a kutatók, hogy Panama őserdeiben valószínűleg a legnagyobb fák felét villámcsapás pusztítja el. Steve Yanoviak, a kutatás egyik vezetője, eredetileg hangyákat vizsgált az őserdőben, ám gyakran találkozott villámcsapással, ezért megkérte két – villámok kutatásával foglalkozó – kollégáját, hogy állítsanak fel villámdetektorokat az őserdőben, az STRI Barro Colorado Szigeti Kutatóbázisán.

Lecsapó villám a Barro Colorado Kutatóbázishoz tartozó trópusi erdőben.

Forrás: STRI/ Jeff Burchfield, University of Alabama Huntsville

„A felmérésben azt találtuk, hogy egyetlen villámcsapás átlag 23,6 fát károsít, és ezekből egy éven belül 5,5 el is pusztul” – mondta Yanoviak.

A kutatók később távérzékelési (elsősorban műholdas) adatokat gyűjtöttek a teljes trópusi régióból, s ezek alapján a hat eltérő területre vonatkozóan vizsgálták a villámok gyakoriságát: erdő, szavanna, füves terület, bozótos terület, mezőgazdasági terület, városi terület. A detektált villámcsapások száma (több mint 100 millió) minden bizonnyal alacsonyabb a valós adatnál, mivel a szenzorok nem minden villámcsapást képesek rögzíteni, a műholdas adatok szerint a 190 milliót is meghaladja a lecsapó villámok mennyisége a trópusokon.

A villámcsapás által károsított fák. A légi felvételen jól látható, hogy nemcsak egyetlen fát érintett a villámcsapás hatása.

Forrás: STRI / Evan Gora

Világátlagban a városi környezetben volt a legtöbb villámcsapás (ezt a mérést az ázsiai nagyvárosok adatai vitték ebbe az irányba), a kutatók úgy vélik, a forró, szennyezett városi levegő egyszerűen kedvez a villámcsapásoknak. A második legtöbb villámcsapást elszenvedő terület volt az erdő, illetve a szavanna. A szántók, a füves és bozótos régiók kapták a legkevesebb villámot. Kontinensenként azonban más volt a helyzet: Afrika és Dél-Amerika esetében a legtöbb villám az erdők és szavannák területét érte, Ázsiában a városokra csapott le sok, Ausztráliában pedig a bozótos, füves, szavannás jellegű területek kapták a legtöbb lecsapó villámot.

A számítások szerint a világon a trópusi erdőségekben évente 832 millió fát ér a villámok miatt valamilyen fokú károsodás, és ezekből 194 millió pusztul el egy éven belül. Ebben az adatban nincsenek benne az egyéb területek (pl. szavanna) fái, mivel azokról nem állt rendelkezésre pontos felmérési adat, azonban a szavannákat érő évi több mint 37 millió villám valószínűsíthetően további legalább 10 milliónyi fát ad hozzá a fenti mennyiséghez. A számok egyedül a villámcsapások közvetlen hatását mutatják, azt nem, amikor a becsapódó mennykő erdőtüzet, vagy bozóttüzet is okoz. Mivel a szavannákon ez különösen gyakori, ott is fontos volna precízebb terepi felmérést végezni.

Távolabbról is kitűnik a zöld rengetegből a villám miatt sérült facsoport.

Forrás: STRI / Evan Gora

Azok az erdők, amelyek több villámcsapást szenvednek el, hektáronként számítva egyre kevesebb nagy fával rendelkeznek, talán azért, mert ezek jobban kimagasodnak a lombkoronaszintből, és így a villámok számára könnyebb célpontot képeznek. Nem tudni azonban, hogy egyes fák miért pusztulnak el, mások miért élik túl a villámcsapást, bár nyilvánvaló az egyes fajok eltérő túlélési stratégiákat fejlesztettek ki az evolúció során az ilyen gyakori veszélyek ellen.

„A kutatásunk szolgáltatta eddig a legfőbb bizonyítékot arra, hogy a villámcsapás a trópusi erdőkben, mennyire jelentősen befolyásolja azok dinamikáját és szerkezetét”- magyarázta Helene Muller-Landau, a Global Change Biology szakfolyóiratban közzé tett tanulmány társszerzője, az STRI kutatója. „Valószínűleg jelentősen alábecsülte a felmérésünk a villámok összesített hatását. A villámok fő mozgatórugói lehetnek a trópusi erdők és más trópusi ökoszisztémák biomassza- és szén-körforgásának.”