Vand, ikke temperatur, begrænser den globale skovvækst i takt med at klimaet opvarmes

Væksten af ​​skovtræer over hele verden bliver mere vandbegrænset, efterhånden som klimaet opvarmes, ifølge ny forskning fra et internationalt hold, der omfatter forskere fra University of Arizona.

Effekten er mest tydelig i nordlige klimaer og i store højder, hvor den primære begrænsning for trævækst havde været kolde temperaturer, rapporterer holdet i denne uge i online-journalen Videnskabens fremskridt .

"Vores undersøgelse viser, at på tværs af langt størstedelen af ​​landoverfladen, træer bliver mere begrænset af vand, " sagde førsteforfatter Flurin Babst, som udførte forskningen ved UA Laboratory of Tree-Ring Research og det schweiziske føderale forskningsinstitut WSL i Zürich.

"Dette er første gang, at nogen har fremskrevet trævækstens reaktioner på klimaet på en næsten global skala, " sagde Babst.

Forskerne sammenlignede træernes årlige vækstringe i to tidsperioder, 1930-1960 og 1960-1990. Vækstringene er bredere, når forholdene er bedre, smallere, når forholdene er værre. Ringbreddemålingerne blev taget fra træer ved ca. 2, 700 steder, der spænder over alle kontinenter undtagen Antarktis.

For disse to tidsperioder, holdet kortlagde også gennemsnitstemperaturen, nedbør og målinger af tørkestress på planter på et gitter, der dækker verdens tempererede og boreale områder.

Tilføjelse af træringdata til kortet gjorde det muligt for videnskabsmænd at se, om ændringerne i klimaet i det 20. århundrede svarede til ændringerne i væksten af ​​verdens træer.

UA medforfatter David Frank sagde, "Vi så områder, hvor i den tidligere del af det 20. århundrede, temperatur begrænset vækst. Men nu ser vi skift mod fugt-tørkebegrænsning."

Sammenligner 1930-1960 med 1960-1990, gennemsnitstemperaturen steg 0,9 grader F (0,5 grader C), og det landområde, hvor trævæksten primært var begrænset af temperaturen, krympede med 3,3 millioner kvadratkilometer (8,7 millioner kvadratkilometer), et område på størrelse med Brasilien.

Babst var overrasket over, at en så lille ændring i temperaturen ville flytte så stort et område af træer fra at være temperaturbegrænset til at være vandbegrænset.

"Det er meget mere, end jeg havde forventet, " sagde Babst, som nu er forsker ved det schweiziske føderale forskningsinstitut WSL.

Fundet har betydning for fremtidig skov- og trævækst og for skovforvaltning, sagde Frank, direktør for Laboratory of Tree-Ring Research og professor i dendrokronologi ved UA.

"Reduceret vækst er tegn på øget stress på planter - hvilket kan være forbundet med dødelighed, " han sagde.

Holdets papir "Twentieth century redistribution in climatic drivers of global tree growth" er planlagt til onlineudgivelse i Videnskabens fremskridt den 16. januar. Flere oplysninger om medforfattere og finansieringsbureauer findes nederst i denne nyhedsmeddelelse.

Siden fremkomsten af ​​systematiske satellitobservationer i slutningen af ​​1970'erne, forskere kan nu studere ændringer i vegetationsvækst over store områder ved at sammenligne satellitbilleder af det samme sted over tid og måle "grønhed" i billederne. Grønhed er et mål for, hvor bladrige planterne er, og hvor hurtigt de vokser.

Imidlertid, satellitobservationer var ikke tilgængelige i det meste af det 20. århundrede. I øvrigt, måling af "grønhed" i et satellitbillede kan ikke fortælle, hvor meget de enkelte planter voksede fra år til år.

"Satelitter ser kun bladene - de ser ikke træet, hvor kulstoffet er lagret, " sagde Babst. "Vi ønskede at give et træperspektiv."

Han og hans kolleger ønskede målinger på jorden af ​​trævækst for at sammenligne med data fra satellitter. Ved at bruge flere databaser over træringsmål fra hele verden for tidsperioderne 1930-1960 og 1960-1990, kunne forskerne se, om træernes gennemsnitlige vækst havde ændret sig.

Ud over, fordi holdets forskning kombinerer den omfattende database med vækstdata fra træringe over hele verden med globale klimadata for samme tidsperiode, de nye resultater vil hjælpe med at teste og forbedre computermodeller af, hvordan klimaet påvirker vegetationen, sagde Frank.