【Science评论】地震会促进树木生长，在年轮中留下印记

2021年9月25日， Journal of Geophysical Research Biogeosciences杂志发表了来德国波茨坦大学的Christian H. Mohr课题组题为“Trees Talk Tremor—Wood Anatomy and δ13C Content Reveal Contrasting Tree-Growth Responses to Earthquakes”的研究论文。该研究表明强烈的地震可以通过将额外的水带到树木根部周围的土壤来帮助树木生长。而这些短暂的快速生长就会在树木的细胞中留下了记忆，可用来更好地检测和确定古代地震的年代。此外，介于该文章的有趣性，Science杂志在线发表了题为“Earthquakes boost tree growth”的评论文章。

地震会使地球表面和地下的地面变形并摇晃。这些变化可能会影响地下水流量。该研究猜测地震可能使地下水位在谷底上升，并沿着更高的高架山脊下降。树木依赖于此类地下水资源，尤其是在干燥气候下。因此，预计地震后树木会有不同的反应：在较高的海拔处，地下水的获取可能会受到阻碍，但在谷底则更容易。因此，他们预测地震增强的树木生长应该只在谷底明显，而沿山脊的树木发生相反的反应。

为了检验了这一假设，该研究在2010年智利Maule发生 8.8 级地震后，从智利海岸范围内两个种植园的谷底和山脊线上生长的六棵松树的树干上钻了木塞。每个塞子都比铅笔还细，却是铅笔的两倍长。回到实验室后，该研究将核心的薄切片放在显微镜下，并追踪随着更多水的可用，树木年轮内细胞的大小和形状如何变化。研究还测量了这些细胞中重碳同位素与轻碳同位素之比的变化。在光合作用过程中，树木吸收的碳 12 比碳 13 多，因此比率的变化可以体现光合作用生长突增的信号。研究结果显示，谷底的树木在地震后经历了持续数周到数月的小而可辨别的增长突增，正如预测的那样，地震后山脊上的树木生长得更慢。

由于树木年轮反映了每年的平均增长，因此使用它们来识别地震、火山爆发和海啸的研究最多只能将事件追溯到最近的年份。通过将细胞水平测量值与碳同位素数据相结合，该研究能够将智利Maule 地震确定在发生后 1 个月内。综上所述，该研究首次将细胞尺度上量化的最先进的同位素和木材解剖学指标结合，以前所未有的日到周的分辨率提供了关于地震对土壤水和树木生长影响的新见解。

论文链接：

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021JG006385

转自：“iPlants”微信公众号

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