Forskellige skove er stærkere mod tørke

Mangfoldighed er styrke, selv blandt skove. I et blad udgivet i Natur , forskere ledet af University of Utahs biolog William Anderegg rapporterer, at skove med træer, der beskæftiger en høj mangfoldighed af egenskaber relateret til vandforbrug, lider mindre af tørken. Resultaterne, som udvider tidligere arbejde, der så på individuelle træarters modstandsdygtighed baseret på hydrauliske egenskaber, føre til nye forskningsretninger om skovens modstandsdygtighed og informere skovforvaltere, der arbejder med at genopbygge skove efter skovhugst eller naturbrand.

Overraskende nok, siger Anderegg, en skovs hydrauliske mangfoldighed er den fremherskende forudsigelse for, hvor godt den kan klare en tørke.

"Vi forventede, at hydrauliske egenskaber skulle have betydning, " han siger, "men vi var overraskede over, at andre træk, som mange af det videnskabelige samfund har fokuseret på, slet ikke var særlig forklarende eller forudsigelige."

Savner skoven for træerne

Anderegg er en veteranforsker af tørkens indvirkning på træer, med særlig opmærksomhed på den tid, det tager for skovene at komme sig efter tørken. Sammen med andre inden for sit felt, han har også set på virkningen af ​​hydrauliske egenskaber på individuelle træarters overlevelseschancer i en tørke. Hydrauliske egenskaber er forbundet med den måde et træ flytter vand gennem hele organismen - og hvor meget tørkestress de kan tåle, før det system begynder at bryde ned.

Men tørke, når de slår, gå ikke efter individuelle træer - de påvirker hele økosystemer.

"Det, der er anderledes ved denne undersøgelse, er, at den nu ser på hele skoven, " siger Anderegg.

Tørke kan ikke røre ved dette

Anderegg og hans kolleger, herunder samarbejdspartnere fra Stanford University, Princeton University og University of California, Davis, samlet data fra 40 skovsteder rundt om i verden. Stederne er udstyret med instrumenter kaldet fluxtårne, der måler strømmen af ​​kulstof, vand og energi fra en skov. De er også udstyret med miljøsensorer, inklusive jordfugtighedssensorer, at fremstille et billede af, hvor meget vand der bevæger sig ind og ud af stedet.

De koblede disse data med, hvad der var kendt om de træarter, der findes på hvert sted, og de kendte hydrauliske træk forbundet med disse arter. Ikke-hydrauliske egenskaber ville være ting som trætæthed eller bladareal divideret med bladmasse. Men hydrauliske egenskaber inkluderer den hydrauliske sikkerhedsmargin, forskellen mellem mængden af ​​vandbevægelse, træet tillader under tørre forhold, og den absolutte mindste vandmængde - det punkt, hvor træets hydraulik begynder at lukke ned.

Skove med en større diversitet af hydrauliske egenskaber i dens træarter viste mindre fald i skovens funktion (målt ved strømninger af vand og energi og jordfugtighed) end mindre mangfoldige skove. Satellitdata fra tempererede skove verden over bekræftede deres resultater - tørke har bare ikke den samme effekt på hydraulisk forskelligartede skove som på andre.

"De tilstedeværende arter og de hydrauliske egenskaber, de har, synes vigtigst for at forudsige modstandsdygtighed over for tørke i en økosystemskala, " siger Anderegg.

Så, hvordan ser en skov med hydraulisk diversitet ud? Først, overvej det modsatte - et økosystem med kun én slags træ. Billede, for eksempel, en juletræsgård. Hvert træ er nøjagtig den samme art. Mangfoldigheden bliver ikke lavere end det.

Men en mangfoldig skov, Anderegg siger, "vil have mange forskellige typer træer - nåletræer og angiosperm, tørketolerant og intolerant træ, og måske forskellige roddybder. Det kommer til at involvere en vis mangfoldighed i vandkilden. Disse ting er svære at studere og måle direkte."

Holdet ser flere fremtidige muligheder for at fortsætte denne forskning.

"Vi ønsker at forstå, hvad der er den detaljerede fysiologi bag denne modstandsdygtighed, " siger Anderegg. "Hvad er de specifikke træk, enten af ​​forskellige arter eller forskellige populationer, som giver dig modstandsdygtighed over for fremtidens klima?"

"Superladet brandvejr"

Forskerne så ikke specifikt på sammenhængen mellem hydrauliske egenskaber, tørke, og brandforhold, men en sommer i det vestlige USA i brand og den deraf følgende røg, der spredes over hele landet, rejser spørgsmålet.

"Mere mangfoldighed i et landskab vil hjælpe en skov til at være mere modstandsdygtig over for brand, " siger Anderegg. De samme klimaforhold, der ligger til grund for tørke - tidlig snesmeltning og varme sommertemperaturer, f.eks. ligger også til grund for farlige brandsæsoner.

"Det udtørrer brændstoffet i grunden, " Anderegg siger, "og skaber superladet brandvejr."

Så hvad kan skovforvaltere gøre for at forbedre mangfoldighed og robusthed? Muligheder kan komme efter traumer i økosystemet såsom skovhugst eller naturbrand. "Efter at vi tømmer en skov, eller der kommer en ild igennem, " Anderegg siger, "Vi tænker nogle gange på at plante en enkelt art. Vi bør tænke på de bedste blandinger af flere arter for modstandsdygtighed."