Em climas frios, as mudanças sazonais nas árvores (fenologia) são controladas principalmente pela temperatura. Experimentos induzindo aquecimento artificial do caule em coníferas sempre verdes durante o estágio quiescente mostraram que é possível induzir a reativação da divisão celular, demonstrando que a temperatura é um gatilho para a formação de madeira (xilogênese). Espera-se que as temperaturas mais altas previstas para o futuro avancem a formação do xilema na primavera, embora restrições fotoperiódicas possam restringir as respostas de algumas espécies boreais e temperadas ao aquecimento climático. A maioria dos estudos em climas temperados e frios foi realizada em ecossistemas nos quais o derretimento da neve fornece água abundante, especialmente no início das estações de crescimento, a precipitação é frequente na primavera e no verão e a disponibilidade de água não é um fator limitante para a formação do xilema. Pouco se sabe sobre o efeito da precipitação no início da xilogênese em áreas propensas a secas frias.
Um artigo recente em Annals of Botany monitora a xilogênese em Juniperus przewalski sob condições extremamente secas no planalto tibetano do nordeste e descobre que a precipitação no início da estação de crescimento pode ser um gatilho crítico da xilogênese quando as condições térmicas são favoráveis. O crescimento do xilema mostra uma resposta positiva e significativa à precipitação, mas não à temperatura. O atraso no início da xilogênese em condições extremamente secas parece ser uma estratégia de prevenção de estresse contra falha hidráulica.
O aumento das temperaturas desde o final da década de 1970 aumentou a aridez em muitas regiões continentais do globo, expondo as florestas semiáridas em particular a um estresse adicional. Tal estresse hídrico pode adiar o início da xilogênese, reduzir a produção de células ou contribuir para o declínio do crescimento radial. O monitoramento de longo prazo é necessário para detectar limites potenciais na precipitação ou umidade do solo para o início da xilogênese.
Ren, P., Rossi, S., Gricar, J., Liang, E., & Cufar, K. (2015) A precipitação é um gatilho para o início da xilogênese em Juniperus przewalskii no planalto tibetano nordeste? Annals of botany, 115(4): 629-639
Uma série de estudos mostrou que a temperatura desencadeia o início da xilogênese das árvores após a dormência do inverno. No entanto, pouco se sabe sobre se e como a disponibilidade de umidade influencia a xilogênese na primavera em áreas propensas à seca.
A xilogênese foi monitorada em cinco zimbros Qilian maduros (Juniperus przewalski) por amostragem de microcore de 2009 a 2011 em uma área semi-árida do nordeste do planalto tibetano. Um modelo físico simples de produção de células do xilema foi desenvolvido e sua sensibilidade foi analisada. A relação entre clima e crescimento foi então avaliada, usando dados semanais de produção de madeira e dados climáticos do local de estudo.
O início tardio da xilogênese em 2010 correspondeu a um valor negativo do índice de evapotranspiração de precipitação padronizada (SPEI) e a um período contínuo sem chuvas no início de maio. O principal período de formação de madeira foi em junho e julho, e as condições mais secas de maio a julho levaram a um menor número de células do xilema. Condições secas em julho podem causar a interrupção precoce da diferenciação do xilema. O número final de células do xilema foi determinado principalmente pela taxa média de produção e não pela duração da produção de novas células. O crescimento do xilema apresentou uma resposta positiva e significativa à precipitação, mas não à temperatura.
A precipitação no final da primavera e no verão pode desempenhar um papel crítico no início da xilogênese e na produção de células do xilema. O atraso no início da xilogênese em condições extremamente secas parece ser uma estratégia de prevenção de estresse contra falha hidráulica. Essas descobertas podem, portanto, demonstrar uma adaptação evolutiva do zimbro de Qilian às condições extremamente secas do planalto tibetano do nordeste.
