Под каким деревом прятаться в жару?

Иллюстрация Петра Перевезенцева

В жаркий летний денек самое время поговорить о прохладе, которую можно найти в тени деревьев. Давайте проведем мысленный эксперимент. Представьте, что вы находитесь в одном из южных городов нашей страны, скажем, в Новороссийске, Краснодаре или Туапсе. Стоит жара, за тридцать. Хочется прохлады. Перед вами четыре дерева — клен, акация, липа и платан. Все с одинаково пышными кронами. Под каким из этих деревьев стоит искать прохладу?

«Да под любым! — скажете вы. — Каждая крона дает тень, а это уже благо в адскую жару». Так-то оно так, но есть нюанс, как принято сейчас говорить. Если в данной ситуации применить научный подход, то выбор должен упасть на платан. И не только потому, что у него мощная крона.

На юге это величественное и красивое дерево называют еще чинаром или чинарой. А еще — бесстыдницей, потому что его кора отслаивается тонкими пластинками, облезает, и обнажается гладкая древесина, напоминающая женское тело. Правда, ствол становится пятнистым.

Живут платаны очень долго. Говорят, что самый крупный и самый древний из них растет сегодня в Турции, в долине Босфора. Высота его 50 метров — это как 17-этажный дом, окружность ствола 42 метра, то есть основание ствола стоит на 140 м² земли, а его возраст — более 2300 лет. Невероятно!

У нас в России тоже есть платаны-старейшины. Например — под Севастополем, в селе Терновка, растет царь-дерево — «Платан Палласа». Так назвали его местные жители в честь немецкого ученого-энциклопедиста и академика Петра Палласа, который прославился в конце XVIII века своими научными экспедициями по Сибири и Югу России. Бытует легенда, что дерево посадил именно он.

Сегодня платан Палласа имеет почти 7 метров в обхвате. Его высота более 28 метров, то есть с 9-этажный дом. А возраст более 250 лет. А еще у нас есть знаменитый Пушкинский платан в Гурзуфе высотой 30 метров. Его посадили в 1838 году в годовщину смерти А.С. Пушкина. Сегодня это охраняемый памятник природы и место притяжения для туристов.

Так почему же надо выбирать платан, чтобы укрыться от жары? Ответ на этот вопрос дает недавнее исследование биологов, которые изучали, как ведет себя это царь-дерево в экстремальных условиях.

Здесь надо вспомнить, что вообще деревья не только дают тень, прохладную саму по себе. Они также теряют воду через устьица в листьях. Она-то при испарении и охлаждает окружающий воздух. Дело в том, что испарение воды — процесс эндотермический, то есть идет с поглощением тепла. Поэтому испарение воды охлаждает воздух, забирая из него энергию.

Вы, наверное, замечали, что летом на юге на верандах многих кафе специальные устройства распрыскивают из-под навеса воду, чтобы посетителям было комфортно. Впрочем, сейчас такой способ охлаждения используют и в средней полосе — жарко везде. Эту систему называют «Охлаждение туманом». Она работает по принципу адиабатического испарения воды.

Насос накачивает воду в трубу высокого давления, на которой установлены форсунки с диаметром отверстия в доли миллиметра. Вода продавливается через крошечные форсунки и на выходе разбивается в мелкую водяную пыль. Получается туман, который почти мгновенно испаряется в теплом сухом воздухе и быстро снижает температуру окружающей среды.

Понятно, что степень охлаждения зависит от температуры воздуха и относительной влажности. Например, если температура воздуха 30°C и относительная влажности 45%, воздух можно охладить туманом до 24°C, а если температура 30°C и влажность 15% — охладить улицу можно до 18°C.

Но давайте вернемся к природным кондиционерам — деревьям. На самом деле, они тоже охлаждают себя и воздух испаряющейся водой. Однако, если становится слишком жарко — при температуре воздуха больше 30–35°С, — деревья закрывают свои поры, чтобы не потерять слишком много воды и не умереть от жажды. Так что в сильную жару работает только тень дерева. Никакого дополнительного охлаждения за счет испарения воды с листьев оно не дает.

Так думали ученые до недавних пор, пока не исследовали, как ведет себя платан в городе в экстремальную жару. Ученые из Швейцарского федерального института леса, снега и ландшафта (WSL) в Лозанне, Швейцария, установили датчики на восьми платанах, растущих в Женеве. Датчики измеряли движение соков в стволах деревьев, испарение воды, температуру в кронах и на тротуаре в тени под деревьями (Urban Forestry and Urban Greening).

Исследование проводили с мая по октябрь 2023 года, когда были как минимум две волны экстремальной жары до 39°С. Согласно общепринятым представлениям, в жару устьица на листьях исследуемых платанов должны были бы закрыться. Но измерения неожиданно показали, что даже при зашкаливающей температуре все исследуемые платаны все еще испаряли воду. Более того, с повышением температуры соки двигались активнее, испарение шло интенсивнее. В результате температура в кронах деревьев была заметно ниже, чем в воздухе. А на земле под платаном, в его тени, она была меньше на несколько градусов.

Вообще, платаны считаются гидростабильными деревьями, то есть они закрывают свои поры во время засухи, чтобы защитить себя от потери воды. И тем не менее в эксперименте они продолжали испарять воду через устьица во время сильной жары и при этом нисколько не пострадали, не умерли от жажды. Получается, что платаны при определенных обстоятельствах исключение из правил?

Что же это за обстоятельства? Исследователи предположили, что у экспериментальных платанов было достаточно воды под корнями. То есть они были надежно обеспечены влагой, знали это и потому смело испаряли воду из листьев, чтобы себя охладить. Им тоже жара ни к чему.

Так и оказалось. Действительно, под платанами довольно близко располагались подповерхностные грунтовые воды. Значит ли это, что там, где вода от корней далеко, платаны в жару закрывают поры на листьях и не испаряют воду? Пока неизвестно. Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи планируют поставить соответствующие эксперименты. Заодно изучить транспирацию и у других видов растений. Вдруг и они в сильную жару работают испарителями-охладителями, если у них под корнями достаточно воды?

Так что с рекомендацией всегда выбирать платан для спасения от жары я, похоже, погорячилась. Возможно, и другие деревья, заведомо обеспеченные водой, не закрывают свои устьица в листьях. Посмотрим, что покажут дальнейшие исследования.