Lynnedslag former tropiske skove

Det er let at se, hvordan tørke, brande og andre træk i miljøet ændrer og bestemmer formen på en skov, fra træerne, der udgør den, til hvor og hvilke træer der vokser og lever sammen.

Men en anden naturtilfælde spiller en undervurderet rolle i skovenes overordnede sammensætning og sundhed:Lyn.

"Skove, globalt set, bliver yngre. Generelt ser vi, at de ældste træer i skovene dør af forskellige årsager og ikke bliver erstattet," siger Jeannine Richards, en post-doc forsker i botanikafdelingen på universitetet af Wisconsin-Madison. "Lyn er en af ​​disse farer, der bidrager til tab af store træer over tid, og vi er lige nu klar over, at det skal være en del af listen over chauffører."

Richards, i professor Kate McCullohs laboratorium, er medforfatter til en ny undersøgelse i Nature Plants der hjælper med at etablere lyn som en miljømæssig drivkraft, der kan diktere, hvilke træer der vil udgøre tropiske skove i fremtiden.

Det er vigtigt at tage lynet alvorligt, da nogle beviser viser, at antallet af lynnedslag stiger med klimaændringer, hvilket betyder, at det kan spille en større rolle i skovforstyrrelser og udskiftning af træer i fremtiden. Bedre forståelse af lyn kan også føre til skabelsen af ​​forbedrede klimamodeller, der hjælper forskere med at studere, hvordan verdens skove kan reagere på ændringer i deres miljø.

I årevis har forskere observeret, at træarter ser ud til at reagere forskelligt på lynnedslag, men virkningerne af disse nedslag på skovens sammensætning var ikke blevet målt, fordi lyn er svært at spore og dokumentere.

Gå ind i det specialiserede lynovervågningssystem, der er placeret i Panamakanalens tilstødende skove i Barro Colorado Nature Monument. Under storme optager overvågningssystemet billeder og tidsstempler af lynnedslag fra fire forskellige tårne ​​placeret i skoven. Forskere, inklusive Richards, bruger billeder af det samme angreb fra flere tårne ​​til at triangulere angrebets placering og gå ud for at dokumentere skaden.

Når der sker et strejke, er de højeste træer, der stikker op fra krontaget, dem, der med størst sandsynlighed bliver direkte ramt. I modsætning til i en tempereret skov som dem, der er typiske i Wisconsin, er det dog ikke kun et par træer, der bliver beskadiget af et enkelt slag. Op til 100 træer, der er forbundet med eller tæt nok på det ramte træ, kan blive udsat for den elektriske strøm, hvilket får nogle til at dø øjeblikkeligt, andre til at dø langsomt, og atter andre til at fortsætte med business as usual.

Forskerne forventede, at hvert træ ville have en anden reaktion på lyn baseret på et uendeligt antal mulige individuelle forskelle. Selvom de fandt dette, var de overraskede over også at finde et konsistent mønster, hvor træer inden for samme art reagerede ens på hinanden.

De fandt også ud af, at træarter, der oftest rammes af lyn, normalt er de mest tolerante, hvilket betyder, at de er mindre tilbøjelige til at dø eller have alvorlige skader efter et strejke. Arter, der havde tættere træ, havde også en tendens til at være mere tolerante over for lynnedslag, især hvis de havde relativt større kar, et system af celler, der hjælper med at flytte vand gennem et træ.

Palmer var nogle af de mest modtagelige arter i undersøgelsen, og de døde næsten altid, når de blev udsat for lyn. Richards siger, at det kan skyldes forskelle mellem nogle funktionelle træk ved palmer og andre træers egenskaber, såsom måden de vokser på og arkitekturen af ​​deres blade. Deres placering i skovens undergrund betyder, at de dog ikke ofte blev udsat for lynnedslag.

Richards siger, at der skal udføres flere undersøgelser for bedre at bestemme, hvilke egenskaber der får en træart til at være mere eller mindre tolerant over for lyn, men hun siger, at dette er en inspirerende start.

For eksempel ved forskere allerede, at på steder, der oplever regelmæssig tørke, overlever arter, der har brug for mindre vand, bedre end deres modstykker. Tilsvarende kan arter med tyk bark bedre modstå brandskader, hvor der er hyppige brande, og de, der hurtigt kan spire ud efter brand, vil have en tendens til at være mere dominerende i artssamfundet. Richards forestiller sig den samme slags forståelse med lyn.

For hende var det spændende at deltage i projektet, ikke kun fordi det var understuderet, men også fordi alle har en form for forbindelse eller reaktion på lyn.

"Lyn er sådan et karismatisk fænomen. Jeg kan huske, at jeg som barn gik ud og så lynstorme med min far på vores veranda," siger Richards.

Med dette partnerskab mellem Smithsonian Tropical Research Centers Barro Colorado Nature Monument-forskere, forskere fra University of Louisville og University of Alabama i Huntsville, har videnskabsmænd kun ridset overfladen, forklarer hun.

"Der er bare så meget, vi ikke ved om lyn," siger Richards og tilføjer, at hun håber, at denne forskning inspirerer andre økologer til at deltage i undersøgelsen. + Udforsk yderligere

Lynet slår ned mere end 100 millioner gange om året i troperne