Sydvestlige skovtræer vil vokse meget langsommere i det 21. århundrede

Sydvestlige skove kan falde i produktivitet i gennemsnit så meget som 75 procent i løbet af det 21. århundrede, når klimaet opvarmes, ifølge en forskningsrapport ledet af University of Arizona offentliggjort i Naturkommunikation den 17. dec.

Det nye skøn er bedre end tidligere, fordi det er baseret på en ny database med information om træernes vækst under gennemsnitlige forhold, ifølge forskerholdet. Tidligere skøn var baseret på en database, der omfattede mange træer, der voksede under marginale forhold.

Fundet er baseret på en skatkammer på omkring 20, 000 uanalyserede trækerner opdaget i et laboratorium i Utah for omkring et årti siden. De årlige vækstringe, der er synlige i trækerner, afspejler hvert års klimatiske forhold.

De nye trækerneprøver er mere repræsentative for skoven som helhed end mange af dem, der er indsamlet og analyseret tidligere, sagde førsteforfatter Stefan Klesse, som foretog analysen, mens han var postdoc ved UA Laboratory of Tree-Ring Research.

Seniorforfatter Margaret Evans sagde, at den rumlige repræsentation i det nye datasæt fra U.S. Forest Service Forest Inventory and Analysis-programmet er "hidtil uset." Hun kalder træerne i det nye datasæt, der lever under gennemsnitlige vækstbetingelser for "Joe Schmoe-træer."

"Joe Schmoe-træerne vil opleve en reduktion på 75 procent i vækst, og træerne på kanten - ifølge vores analyse - er stort set dømt til døden, " sagde Evans, en adjunkt i UA Laboratory of Tree-Ring Research.

Databasen tidligere tilgængelig for forskere er International Tree-Ring Data Bank, eller ITRDB, som omfattede prøver fra mange træer, der voksede under marginale forhold - hvad Evans karakteriserede som "på kanten."

Da træerne i ITRDB oprindeligt blev udtaget, som ofte var årtier siden, forskere valgte træer, der lever under marginale forhold, fordi disse træer var mest følsomme over for klimavariation og dermed bedst egnede til at afsløre, hvordan klimaet har varieret i løbet af de sidste århundreder.

Træringforskere har længe vidst, at ITRDB-prøverne kan overvurdere klimaets effekt på gennemsnitlige træer, men havde ingen andre data at bruge indtil nu. Og, selvom træerne i ITRDB kan give en overvurdering af, hvordan det gennemsnitlige skovtræ vil reagere på klimaændringerne i det 21. århundrede, at information stadig er værdifuld, sagde Evans.

"Disse træer er kanariefugle i kulminen - kanten af ​​skoven er der, hvor vi først vil se forandringen, " hun sagde.

Forskningspapiret af Klesse, Evans og deres medforfattere, "Sampling bias overestimerer klimaændringernes indvirkning på skovvækst i det sydvestlige USA" blev offentliggjort i Naturkommunikation den 17. december. En liste over medforfattere er nederst i denne udgivelse.

Det amerikanske landbrugsministerium, U.S. Environmental Protection Agency og Navajo Nation finansierede forskningen.

Den nye samling af Forest Inventory and Analysis -trækerner dukkede op, da forskere ved U.S. Forest Service Rocky Mountain Research Station i Ogden, Utah, flyttede fra en bygning til en anden. Forskerne var overraskede over at finde en flok støvede kasser fyldt med trækerner, som aldrig var blevet analyseret.

Kernerne var systematisk blevet indsamlet fra træer i de otte indre stater i det vestlige USA i løbet af 1980'erne og 1990'erne. Kernerne afspejlede væksten af ​​individuelle træer tilbage til 1920'erne og nogle endnu tidligere.

Medforfatterne R. Justin DeRose og John Shaw fra U.S. Forest Service Rocky Mountain Research Station begyndte det møjsommelige arbejde med at måle årlige vækstringe fra de omkring 20, 000 kerner, hver fra et bestemt træ. De to videnskabsmænd hvervede Evans og sendte hende omkring 2, 000 kerner fra Arizona træer. Hendes forskerhold, som omfattede otte UA-studerende, begyndte at katalogisere disse kerner og registrere data fra dem i 2015.

Forskerne spekulerede på, hvad de nye træringoptegnelser kan afsløre om, hvordan klimaforandringer ville påvirke væksten af ​​skovtræer i sydvest i sidste halvdel af det 21. århundrede. For at finde ud af det, de fokuserede på optegnelser fra almindelig pinyonfyr, Douglasgran og ponderosafyr fra Utah, Colorado, Arizona og New Mexico.

Klesse, som nu er postdoc-forsker ved det schweiziske føderale forskningsinstitut WSL i Zürich, sammenlignede information fra de nyligt analyserede kerner fra "Joe Schmoe" træer, plus yderligere træring vækstrekorder fra 858 træer i Arizona og New Mexico, med optegnelserne i ITRDB.

For fremskrivninger af regionens nedbør og temperatur i det 21. århundrede, han brugte klimafremskrivninger fra en af ​​de mest aktuelle klimamodeller, CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Fase 5).

Hans analyse afslørede, at væksten af ​​de almindelige skovtræer ikke ville blive reduceret så meget under klimaændringer som de træer, hvis registreringer er inkluderet i ITRDB.

Ikke desto mindre, han sagde, "Når klimaet opvarmes, træernes vækst vil aftage."

Evans sagde, "Træerne skal tage, hvad de får af klimaforhold. Når temperaturerne stiger, må de klare det - eller ej."