Skąd się wzięły drzewa? Z braku wody. Póki rośliny żyły w wodzie, nie miały potrzeby posiadania struktur podtrzymujących liście. Na lądzie okazało się, że taki wynalazek jest niezbędny do przeżycia. Rośliny zielne są sztywne przez turgor, czyli dzięki temu, że są „napompowane” wodą, jak zabawka plażowa powietrzem. Drzewa wymyśliły coś lepszego – samonośna konstrukcja zbudowana z drewna zapewnia pewne i sztywne podparcie niezależnie od dostępności wody, również w zimie. Drewno umożliwiło więc drzewom nie tylko wyniesienie aparatu asymilacyjnego ponad rośliny zielne, ale także wieloletnie życie w klimatach charakteryzujących się mroźnymi zimami. To się zaczęło jakieś 380 mln lat temu.
Ale drzewa nadal wody potrzebują, z wielu powodów. Nie mając jej w otoczeniu, tworzą sobie wewnętrzne środowisko wysycone wodą. O znaczeniu turgoru już mówiliśmy. Rośliny zielne i zielone części drzew najwyższe ciśnienie w swoich komórkach mają w nocy, dlatego głównie wtedy rosną – w tym czasie komórki mogą się rozszerzać i dzielić. Woda stanowi substrat fotosyntezy, a po połączeniu z dwutlenkiem węgla w chloroplastach zielonych komórek powstają cukry. Tlen wydzielany przez rośliny pochodzi właśnie z cząsteczek wody. Jest odpadem procesu fotosyntezy, można by nawet powiedzieć, że odchodami roślin (defekować tlenem – jakie to eleganckie!). Woda dostarcza roślinie rozpuszczonych w niej minerałów niezbędnych do prowadzenia metabolizmu (np. w skład chlorofilu wchodzi magnez) oraz wzrostu. Zważywszy, że przeciętnie zawartość tych składników w wodzie jest niska, drzewo musi przetransportować przez swój organizm duże jej ilości. W ciepły dzień spore drzewo przepompowuje do kilkuset litrów wody, która odparowuje z wnętrza liści przez drobne szparki w skórce (transpiracja), w mniejszym stopniu przez powierzchnię liści (ewaporacja). Obie drogi składają się na proces zwany ewapotranspiracją. W razie nadmiernej utraty wody, kiedy liście zaczynają więdnąć, szparki się zamykają.
A jak woda dostaje się do liści? Przyjmuje się, że z jednej strony pchają ją korzenie, z drugiej strony ciągną liście, z których woda cały czas odparowuje. Jednak działanie tego procesu nie zostało wyjaśnione i do końca nie jest jasne, dzięki jakim mechanizmom transport wody do wierzchołków najwyższych drzew jest możliwy. To właśnie zdolność podnoszenia wody w konkretnym środowisku najbardziej ogranicza wzrost drzew na wysokość. W naszym klimacie dorastają one do 40–50 m, natomiast w deszczowych klimatach północnego zachodu Ameryki Północnej albo Tasmanii drzewa przekraczają 100 m wysokości. Kiedy drzewo się starzeje, zwykle zamiera jego wierzchołek. Tłumaczy się to zwiększającymi się oporami w transporcie wody na każdym nowym rocznym przyroście, nawet jeśli u starych drzew są one niewielkie. U gatunków długowiecznych (m.in. cis, dąb, lipa, miłorząb) zdarza się, że drzewo odpuszcza szczyt korony, a tworzy nową wtórną koronę niżej. Taki proces nazywa się wycofywaniem korony. Drzewo sędziwe może po czymś takim jeszcze długo żyć, a proces wycofywania korony i odradzania drzewa może się powtarzać. Takie drzewo jest potencjalnie nieśmiertelne, ale to już temat na inny artykuł. Woda jest transportowana do liści w zewnętrznej warstwie pnia zwanej bielem, który jest w pełni wysycony wodą. Płynie ona nieżywymi elementami anatomicznymi, zwanymi naczyniami u drzew liściastych i cewkami u drzew iglastych.
Ciekawe, że – podobnie jak woda w morzach i oceanach – woda w pniach drzew także podlega pływom. Pnie drzew pulsują w rytm wpływu księżyca. Wysycenie wodą zewnętrznych warstw pnia sprawia, że są one bardziej odporne na zasiedlenie przez grzyby rozkładające drewno, bo grzybom w wodzie brakuje tlenu do życia. Rozwój grzybów następuje łatwiej po zakłóceniu przewodzenia wody przez uszkodzenie mechaniczne. Spore drzewo miejskie potrafi przejściowo zatrzymać na liściach, korze i w glebie ponad 400 l wody. Miasto bogate 42 w drzewa jest więc mniej zagrożone ze strony powodzi błyskawicznych powodowanych przez ulewne deszcze, ponieważ drzewa te przechwytują, przetrzymują, a następnie stopniowo uwalniają część wody. Pokrycie terenu koronami drzew może zmniejszyć spływ powierzchniowy wody burzowej o kilkanaście procent. Jeśli drzewa miejskie potrafią zatrzymać tyle wody, to co dopiero cały las, zwłaszcza taki naturalny, z grubą ściółką i dużą ilością chłonącego wodę próchna.
Takich lasów potrzebujemy, żeby zwiększyć retencję wody w Polsce – i to nie tylko w górach, ale i na nizinach. Z innej strony – co za dużo, to niezdrowo. Nadmiar wody szkodzi, zwłaszcza jeśli drzewo nie jest do niego przystosowane. Zdarza się, że wybudowanie nowego domu lub ulicy powoduje spiętrzenie wód gruntowych i zalanie korzeni drzewa. Bez dostępu do powietrza korzenie obumierają i nie są w stanie ani zaopatrzyć koron w wodę, ani w ogóle ich utrzymać w glebie. Takie drzewa obumierają, a czasem przewracają się. Gatunki rosnące w miejscach podmokłych, jak olcha, wierzba czy cypryśnik błotny, mają korzenie specjalnie dostosowane do życia w wodzie, z wewnętrznymi przestrzeniami dostarczającymi powietrza. Ale każde drzewo źle znosi gwałtowną zmianę stosunków wodnych – czy to na plus, czy na minus. Drzewa tworzą własny mikroklimat, o czym może przekonać się każdy wchodząc do lasu, zwłaszcza liściastego. Dzięki temu młode drzewka mają lepsze warunki wzrostu i mniej groźne jest zasuszenie z braku wody. Drzewa puszczy tropikalnej, kiedy zaczyna im być za sucho, wydzielają do powietrza substancje ułatwiające kondensację pary wodnej i tworzenie się chmur deszczowych. Prawdopodobnie nasze lasy też tak potrafią.
Wielkie lasy potrafią kształtować klimat całych kontynentów. Puszcza amazońska napędza wielką maszynę do podlewania Ameryki Południowej. Znaczące jej uszczuplenie doprowadzi do załamania rolnictwa na rozległych obszarach Brazylii, Paragwaju, Urugwaju i północnej Argentyny. Pola soi i pastwiska nie dadzą rady zaopatrzyć ich w wodę. Co gorsza, degradacja Amazonii może uruchomić proces przekształcenia dżungli w sawannę, co będzie już miało skutki dla globalnego klimatu. Także nasze lasy wpływają na klimat całych regionów, co można wyraźnie dostrzec, porównując wylesione Łódzkie, Kujawy i części Wielkopolski z lesistymi Mazurami czy Pomorzem Zachodnim (oczywiście obfitość opadów zależy też od innych czynników, w tym położenia względem morza). W narażonych na suszę regionach trzeba sadzić drzewa wśród pól i wzdłuż dróg. Zadrzewienia tworzą mikroklimat sprzyjający uprawom – akumulują wodę, zmniejszają wysuszanie gleby i roślin przez wiatry, a także stymulują opady.
Polska pilnie potrzebuje krajowego programu rozwoju zadrzewień, który zaangażowałby do wspólnej pracy administrację samorządową, drogową, wodną, sieć doradztwa rolniczego – pod patronatem ministerstw właściwych dla klimatu, rolnictwa, infrastruktury i gospodarki wodnej. Nie powinniśmy jednak czekać na wzięcie odpowiedzialności za klimatyczną przyszłość naszego kraju przez rząd. Niech każdy z nas w swojej gminie, wsi, mieście angażuje się w chronienie starych drzew przed wycięciem i sadzenie nowych. Te nowe są zresztą coraz trudniejsze do posadzenia ze względu na skąpość i nieregularność opadów (znowu ta woda!). Sadząc na ubogim siedlisku, trzeba do dołka dorzucić gleby urodzajnej, a wszystkie młode drzewka w pierwszych latach życia regularnie podlewać, zwłaszcza w okresach posuchy. Dbajmy o drzewa, nasze dzieci i wnuki będą nam wdzięczne!
