Un nou tip de lemn ar putea revoluționa stocarea carbonului

Un copac comun în grădini, apreciat pentru florile și frunzișul său frumos, ascunde un nou tip de lemn util pentru stocarea carbonului.

Lemnul celor două specii de arbore lalea (Liriodendron) nu este nici lemn tare, nici lemn moale, ci un nou tip de lemn intermediar, ceva despre care nici nu se știa că există. Iar acest tip de lemn, spun cercetătorii, pare a fi deosebit de eficient în captarea și stocarea carbonului.

Potrivit biochimiștilor Jan Łyczakowski, de la Universitatea Jagiellonian (Polonia), și Raymond Wightman, de la Universitatea Cambridge (Marea Britanie), această capacitate ar putea fi legată de dimensiunea macrofibrilelor copacului, adică mănunchiuri lungi de componente ale pereților celulari și celuloză, care sunt mult mai mari decât macrofibrilele arborilor de lemn tare.

Această descoperire ar putea deschide calea dezvoltării unor noi metode de stocare a carbonului.

A fost descoperit un nou tip de lemn, a cărui existență nu era cunoscută

„Ambele specii de arbore lalea sunt cunoscute pentru eficiența lor excepțională în captarea carbonului, iar structura lor mărită de macrofibrile ar putea fi o adaptare pentru a capta și stoca mai ușor cantități mai mari de carbon atunci când disponibilitatea carbonului atmosferic era redusă”, explică Łyczakowski.

„Arborii lalea ar putea fi utili pentru plantații destinate captării carbonului. Unele țări din Asia de Est folosesc deja plantații de Liriodendron pentru a captura eficient carbonul, iar acum credem că acest lucru ar putea avea legătură cu structura lor lemnoasă inedită”.

Există două specii de arbore lalea, Liriodendron tulipifera și Liriodendron chinense, descendența lor putând fi urmărită în urmă cu 30 până la 50 de milioane de ani, când s-au separat de genul Magnolia.

În aceeași perioadă, cantitatea de dioxid de carbon din atmosferă a scăzut rapid și dramatic, ceea ce, spun cercetătorii, ar putea fi legat de apariția lui Liriodendron.

„Acest lucru ar putea ajuta la explicarea motivului pentrucare arborii lalea sunt atât de eficienți în stocarea carbonului”, explică Łyczakowski. Macrofibrilele se găsesc în pereții celulari secundari ai plantelor lemnoase, fiind o caracteristică cheie a anatomiei lor. Acești pereți celulari secundari se formează după formarea pereților celulari primari și sunt responsabili pentru consolidarea structurii plantei.

Aici se găsește cea mai mare parte a biomasei lemnoase a plantei, dar știm foarte puține despre aceasta, scrie Science Alert.

Cum a fost descoperit lemnul?

Łyczakowski și colegii săi au făcut descoperirea în timpul unui studiu care examina evoluția structurii acestor plante, incluzând plante cu lemn moale precum pini și conifere și lemn tare precum stejar și mesteacăn.

Cercetătorii au folosit microscopia electronică cu scanare criogenică (cryo-SEM) pentru a analiza pereții celulari de la 33 de plante cât mai aproape de starea lor naturală. Acest lucru a presupus recoltarea lemnului, conservarea lui și imagistica timp de ore întregi, pentru a vedea lemnul așa cum este în viață, și nu în starea uscată și deshidratată în care vedem adesea lemnul mort. Studiul a arătat că diferențele dintre angiosperme (plante cu flori) și gimnosperme (plante care produc semințe) nu sunt întotdeauna clare.

Pe lângă descoperirea unui nou tip de lemn, cercetătorii au găsit două gimnosperme din genul Gnetum care au o structură a peretelui celular secundar similară cu cea a angiospermelor lemnoase.

Acesta, spun cercetătorii, este un exemplu de evoluție convergentă, unde specii diferite dezvoltă aceleași trăsături în mod independent. Aceste descoperiri oferă noi perspective asupra relațiilor evolutive dintre compoziția pereților celulari în plante și nanostructura lemnului.

Descoperirile au implicații pentru domenii variate, de la biologie la inginerie.

„Elementele de bază ale lemnului sunt pereții celulari secundari, iar arhitectura acestor pereți celulari îi conferă lemnului densitatea și rezistența pe care ne bazăm în construcții”, spune Łyczakowski.

„Pereții celulari secundari sunt, de asemenea, cel mai mare depozit de carbon din biosferă, ceea ce face și mai importantă înțelegerea diversității lor pentru a îmbunătăți programele noastre de captare a carbonului, pentru a ajuta la atenuarea schimbărilor climatice”, continuă el.

Cercetarea a fost publicată în revista New Phytologist.