Gode ​​nyheder og dårlige nyheder om skovfragmentering

I løbet af de sidste århundreder har som vi mennesker har ryddet marker til gårde, anlagte veje og motorveje, og udvidede byer nogensinde udad, vi har fældet træer. Siden 1850 har vi har reduceret det globale skovdække med en tredjedel. Vi har også ændret den måde, skovene ser ud på:Mange af verdens skove findes nu i hakkete fragmenter, med 20 procent af den resterende skov inden for 100 meter fra en kant, som en vej, baggård, kornmark, eller parkeringsplads.

Forskere har undersøgt fragmenterede skove i årtier, mest for at måle deres virkninger på dyreliv og biodiversitet. Men for nylig, to Boston University College of Arts &Sciences (CAS) forskere - Andrew Reinmann (GRS'14), en postdoc -forsker, og Lucy Hutyra, en lektor i jord og miljø - har vendt deres opmærksomhed mod et andet emne:virkningen af ​​skovfragmenter på kulstoflagring og klimaforandringer. De fandt ud af, at tempererede løvskove, ligesom stativerne af rød eg, der er almindelige i New England, absorberer mere kulstof end forventet langs deres kanter, men de fandt også ud af, at disse kanter er mere modtagelige for varmestress. Forskningen, finansieret af National Oceanic and Atmospheric Administration, National Aeronautics and Space Administration, og National Science Foundation, og offentliggjort den 19. december, 2016 -udgaven af Procedurer fra National Academy of Sciences , byder på nogle gode nyheder og dårlige nyheder om skovfragmentering. Det tyder på, at selvom disse skove kan være mere værdifulde kulstofvaske end tidligere antaget, de er også mere følsomme over for klimaændringer.

"At have præcise skøn over, hvad de træer på kanten gør - hvor meget kulstof de tager ud af atmosfæren - er virkelig vigtigt, når vi tænker på vores fremtidige klima, "siger Reinmann, hovedforfatter på papiret.

Den årlige atmosfæriske koncentration af kuldioxid (CO2), en potent drivhusgas og middel til global opvarmning, er steget med mere end 40 procent siden starten på den industrielle revolution og fortsætter med at stige. Skove spiller en afgørende rolle som en kulstofvaske, absorberer cirka 25 procent af de CO2 -emissioner, vi mennesker putter til himlen.

Det meste af vores forståelse af skovens kulstofdynamik kommer fra at studere intakte landlige skove som Hubbard Brook i New Hampshire's White Mountains og Harvard Forest i Petersham, MA, ikke fra at studere skovfragmenter. "Når du fragmenterer en skov, du ændrer meget på skovens vækstbetingelser, der er efterladt, "siger Reinmann, "men vi har ikke en særlig god forståelse for, hvordan den ændring påvirker kulstofbinding og opbevaring."

At finde ud af, Reinmann og Hutyra indsamlede data fra 21 fragmenterede skovgrunde rundt om Boston, måler omkring 500 træer. I otte af disse parceller, de gik et skridt videre, tage prøvekerner fra træer over 10 centimeter i diameter, i alt 420 kerner fra 210 træer. De brugte kernerne, og andre data, for at beregne, hvor hurtigt træerne voksede. Et træs størrelse og vækstrate angiver, hvor meget kulstof det kan optage, og også hvor meget stress det oplever.

Reinmann og Hutyra fandt ud af, at skovfragmenter vokser hurtigere langs kanterne end intakte skove, absorberer mere kulstof end forventet. "Når du opretter den kant, du reducerer i det væsentlige konkurrencen og frigør ressourcer som lys, vand, og næringsstoffer til træer, "siger Reinmann, der bemærker, at effekten strækker sig omkring 20 meter fra skovkanten. Mærkeligt nok, fundet finder måske kun anvendelse på tempererede løvskove, der er almindelige i New England, appalacherne, Canada, og Europa. Amazonas regnskov har den modsatte effekt, når den fragmenteres, med lavere biomasse og mindre kulstofopbevaring langs kanterne.

"Skovbrugere og skovhuggere har vidst dette intuitivt i lang tid:hvis du går ind og reducerer konkurrencen om ressourcer, de resterende personer vokser hurtigere, "tilføjer Hutyra." Det nye stykke af dette værk var at kvantificere det på tværs af disse kanter, se hvor langt ind i skoven det går, og sætte det i kontekst med, hvor meget denne fragmentering betyder noget i en del af verden - det sydlige New England - som vi ved er en stor netto -kulstofvaske. "

Selvom dette virker som en gevinst for vores ujævnheder i New England -skove, skovrydning er stadig dårligt for kulstofbinding. "Når du fragmenterer en skov, den resterende skov kan opveje en lille smule af det tabte, men ikke helt, "siger Reinmann." Så det er måske ikke så forfærdeligt i et kulstofperspektiv, som vi troede, men det er stadig dårligt. "

Opveje denne (lidt) gode nyhed er avisens andet fund:disse skovkanter, mere udsat for vind og sol, vokse langsommere, når de stresses af varme.

"Du mister en masse kulfordele i varme år, "siger Reinmann, der fandt ud af, at det "magiske tal" for lokale træer er omkring 27 ° C (80,6 ° F), hvilket svarer til den gennemsnitlige høje temperatur i juli, vores varmeste måned. "Men når du kommer meget forbi denne tærskel, træerne vokser meget langsommere, "siger han. Og den virkelig dårlige nyhed:hvis regionale temperaturer fortsætter med at stige i et stabilt tempo, den nuværende kulstoffordel, som skovbryn tilbyder, kan falde betydeligt. "Hvis denne kulstof pludselig slukker, vores fremskrivninger for det fremtidige klima vil ændre sig, "siger Reinmann." Så vores nuværende forståelse og økologiske modeller, som ikke tager højde for dette, mangler noget vigtigt. "

Reinmann og Hutyra udvider i øjeblikket arbejdet med at studere landlige skove og finder indtil videre endnu større effekter der. De håber også at bruge billedbehandling i høj opløsning og mere præcise kemiske analyser til at se nærmere på kerneprøver for at se, hvordan vækst og fotosyntese ændrer sig over dage, sæsoner, hedebølger, og andre miljømæssige stressfaktorer. Flere data kan føre til bedre modeller, siger Hutyra.

"Da vi fortsat mere aktivt forvalter vores landskab, hvad enten det tænker på landbrugsintensivering i Brasilien eller byudvidelse i Kina eller spredt byudvikling her, fragmenteringen af ​​landskabet er allestedsnærværende. Det bliver sandsynligvis, hvis ikke øges, "siger Hutyra." Og så at kvantificere virkningerne af al denne fragmentering er virkelig vigtig for at forstå skovenes langsigtede og kortsigtede evne til fortsat at optage kulstof, og for at vi nøjagtigt kan modellere det til at projektere fremtidens klima. "