你不能从岩石中挤出水。但是树根可以——而且他们比科学家们之前认为的更频繁地这样做，一项新的研究发现，基岩是美国各地树木的常规水源，而不仅仅是干旱期间的紧急储备。
这一发现由德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员领导，并于 9 月 8 日发表在《自然》杂志上，推翻了长期以来关于树木从何处获取水分的假设，并引发了关于森林生态系统如何运作的新想法。它还表明，在预测森林将如何应对气候变化时，有必要考虑岩石水分——附着在地下岩石裂缝和孔隙上的水。
“随着干旱的加剧，基岩可能与土壤一样成为了解我们森林的关键，”该研究的合著者、犹他州杰克逊地球科学学院助理教授丹妮拉·雷姆佩 (Daniella Rempe) 说。
雷姆佩实验室的研究助理埃丽卡·麦考密克 (Erica McCormick) 领导了这项研究。
一个多世纪以来，世界各地的科学家一直在记录树木扎根于基岩的过程。但这些根在很大程度上被视为一种好奇，科学家们认为土壤是大多数树木事实上的水源，Rempe 说。尽管野外试验提供了树木在干旱期间利用岩石水分并依赖它的直接证据，但关于这种现象可能有多广泛的问题仍然存在。
通过将 2003 年至 2017 年追踪森林降水和蒸发的公共数据集与德克萨斯州和加利福尼亚州的实地研究相结合，研究人员发现，挖掘基岩的树木远非罕见：这种情况在全国范围内发生，科学家们在大约24% 的森林和灌木丛——面积大于德克萨斯州的面积。
该研究提出了对森林使用的基岩水的保守估计。Rempe 估计，总体而言，岩石挖掘的实际范围和数量可能是研究中提出的两倍。
德克萨斯州立大学教授苏珊·施维恩 (Susan Schwin) 没有参与这项研究，她说这项研究是知识的一次巨大飞跃，证明了曾经被认为是非典型行为是必不可少的。
“从这个轶事证据中花了 100 年的时间——哦，哇，树根实际上可以这么深——理解这在许多地方可能是定义生态系统动态的重要部分，”她说。
除了证明树木通常将根扎入基岩水库之外，该研究还表明树木正在移动大量的水。仅在加利福尼亚州，森林每年吸收的基岩水量就超过了该州所有人造水库的容量。
除了提供跨国视角外，该研究还提供了得克萨斯州中部和加利福尼亚州个别现场的数据，表明岩石水分可以超过土壤作为水源。例如，在加利福尼亚州的六个地点和德克萨斯州中部的两个地点，树木释放的 50% 以上的水来自岩石水分。在大多数这些地点，岩石的含水量比土壤多得多——高达 10 倍。
虽然很明显岩石水分在维持森林中起着至关重要的作用，但麦考密克说，还需要更多的研究来了解树木如何以及何时获得锁在岩石中的水分。
“我们还有很多东西需要探索，”她说。“我们有调查和描述土壤过程的工具，但我们需要数据和实验来告诉我们如何处理基岩。”
该研究由杰克逊学院的研究生艾莉森·图恩 (Alison Tune) 和洛根·施密特 (Logan Schmidt) 以及杰克逊学院的研究科学家达娜·查德威克 (Dana Chadwick) 以及美国森林服务太平洋西南研究站的研究水文学家大卫·德拉勒 (David Dralle) 和助理教授杰西·哈姆 (Jesse Hahm) 共同撰写。西蒙弗雷泽大学。
