Hvordan klarer Amazonas regnskov tørke?

Amazonas regnskov er ikke nødvendigvis et sted, som mange ville forbinde med en tørke, alligevel forventes langvarige tørreperioder at blive mere udbredte og alvorlige på grund af klimaændringer. Spørgsmålet er, hvordan disse tørke vil påvirke regnskoven, da det har en stor indflydelse på det globale klima og den fremtidige opvarmning.

En undersøgelse ledet af Marielle Smith, en forskningsassistent i Michigan State Universitys skovbrugsafdeling, og Scott Stark, adjunkt i skovbrug, undersøger Amazonas reaktion på tørke for bedre at kunne forudsige, hvordan skovvækst og fysiologi vil påvirke trædiversitet og, ultimativt, planetens klima.

På grund af sin kombination af våd skovstruktur og en stærk tørperiode, Tapajós National Forest i Brasilien kan være en god indikator for reaktioner på klimaændringer, hvilket førte forskere til placeringen.

For at indsamle oplysninger og overvåge regnskoven, forskere tog et detaljeret overblik over dets struktur ved at gå på jorden med et lidarinstrument, et værktøj, der også bruges i autonome køretøjer til at kortlægge terræn. Lidaren producerede information i todimensionale skiver, der beskriver, hvordan bladareal er struktureret på tværs af højder og mikro-miljøer, der varierer i lys, temperatur og fugtighed.

"Dette er nyttigt, fordi aktiviteten i en skov som helhed - dens vækst og udveksling af gas og energi med atmosfæren - i høj grad bestemmes af, hvordan blade fordeles i den mosaik af miljøer, som skoven selv skaber, "Sagde Smith.

I alt blev der foretaget 41 månedlige undersøgelser i løbet af fire år, mellem 2010 og 2017, og omfattede tre ikke-tørkeår og et El Niño tørkeår.

"Gennem lidar linse, vi undersøgte strukturen i en østlig Amazonskov over flere år for at se, hvordan den ændrede sig som reaktion på sæsonbetonet vandstress og en stærk El Niño -tørke, "Sagde Smith.

Undersøgelsen gav overraskende resultater.

Forskere fandt ud af, at regnskoven øgede mængden af ​​blade i den højeste baldakin i tørre årstider og tørke, trods rapporter fra tidligere undersøgelser, der viste, at store træer var mere sårbare over for tørke.

Tidligere satellitlidarobservationer har vist, at når bladmængder i den øvre baldakin stiger, mængderne i den nedre baldakin falder, og omvendt, over Amazonas skovs sæsoncyklus. Dette kan skyldes sæsonmæssig variation i mængden af ​​skygge på den nederste baldakin af den øvre.

"Vores data med højere opløsning gav os mulighed for at opdele skoven i både højde og lysmiljøer, og afslørede noget mere komplekst, "Sagde Smith.

Forventningen var, at når mængden af ​​blade i høje træer stiger i løbet af den tørre sæson, bliver det lysere nedenunder, og mindre træer mister nogle af deres blade som følge heraf. Imidlertid, dataene viste, at det ikke var det, der skete. I stedet, det var de små træer, der var i åbne områder, hvor skygge var lav og sollys højt - skovhuller - der mistede blade. Træer, der var skraverede, overraskende, tilføjet bladareal samtidig med de høje træer. Tendenserne var de samme som reaktion på tørke.

"Det er vigtigt at forstå, at tørre perioder typisk er solrigere, "Sagde Smith." Høje træer, der også har dybere rødder, giver mere adgang til vand, kan drage fordel af det øgede lys og udvide deres kroner. Små træer med lavvandede rødder kan blive mere skadet af varme, solrige forhold og trækker deres kroner sammen eller dør. Små træer i skyggen, imidlertid, kan drage fordel af øget lys i køleren, mere fugtig undervisning. "

Disse resultater viser, at et træs reaktion på tørre perioder er afhængig af miljøforhold, der pålægges af selve regnskovens struktur, sagde forskerne. Resultaterne stemmer tæt overens med nye undersøgelser, der viser, at kort statueret vegetation, især i varmt, miljøer med højt lys, er mest påvirket af vandmangel.

På samme tid, forskningen hjælper med at opbygge et billede af, hvordan baldakin-mikro-miljøer, træhøjder, sæsonbetingelser og tørke samles for at afgøre, hvilke træer der vinder og taber under tørre klimaer. Dette er afgørende for at forstå Amazons fremtidige modstandsdygtighed over for klimaændringer, sagde forskerne.

Forskningen er offentliggjort i Ny fytolog .