Flerårig tørke forårsagede massiv skovdød i Sierra Nevada

Den mest ekstreme tørkebegivenhed i hundreder af år forårsagede en katastrofal udryddelse af Sierra Nevadas modne træer i 2015-2016.

En undersøgelse offentliggjort i dag i Natur Geovidenskab detaljer, hvordan UC Merced-professor Roger Bales og hans kollega professor Michael Goulden fra UC Irvine sporede udviklingen af ​​ødelæggelserne forårsaget af år med tørre forhold kombineret med unormalt varme temperaturer.

Forskerne advarer om, at tingene forventes at blive værre, efterhånden som de globale middeltemperaturer stiger.

"Dele af Sierra Nevada nåede et 'tippepunkt' i 2015, hvor årlig nedbør plus opmagasineret vand under overfladen ikke var nok til at dække skovens vandbehov, " sagde Bales.

Træerne i Californiens blandede nåletræsbjergskove har rødder, der kan trække vand fra så dybt som 5 til 15 meter ned, som historisk set har beskyttet træerne mod selv de værste flerårige tørker.

Men sværhedsgraden af ​​Californiens 2012-2015 tørre perioder "oversteg denne sikkerhedsmargen, " sagde forskerne. Når skovbevoksninger udmattede undergrundens fugt, de blev sårbare over for angreb af skadedyr, fører til udbredt trædød.

Fra 2012 til 2015, hele staten oplevede en lammende tørke, men det var især alvorligt i det sydlige Sierra Nevada. Fireårsperioden var den tørreste i det sidste århundrede, kombineret med nedbør under middel og varme over middel, der strækker sig år efter år.

"Denne skovdød kan ses som en 'perfekt storm' - skæringspunktet mellem fire år med lav nedbør, varmere temperaturer end i tidligere tørkeperioder, og en stærkt overfyldt skov fra århundreders brandbekæmpelse, " sagde Bales.

Forskningen blev støttet af National Science Foundation og det amerikanske landbrugsministerium. Observationer fra U.S. Forest Service Aerial Detection Survey viste, at mange træbevoksninger led fuldstændigt tab af modne nåletræer. Fyrretræer var især hårdt ramt af et angreb af barkbiller.

Sierra Nevada Research Institute-direktør Bales, Udmærket professor i ingeniørvidenskab ved Institut for Byg- og Miljøteknik på Ingeniørskolen, og Earth System Science Professor Goulden undersøgte træsamfund på en række forskellige højder og breddegrader i den vidtstrakte bjergkæde ved hjælp af felt- og fjernmålingsobservationer.

En undersøgelse efter tørke viste, at trædødeligheden var størst i nærheden af ​​3, 800 fods højde, med et tab på næsten 80 procent i 2016.

Undersøgelsen skitserer en nøglefaktor i uddøen:En periode med usædvanlig tæt vegetation, der falder sammen med en langvarig tørke og varmere temperaturer end normalt. Varmen og nærheden af ​​træer og planter til hinanden forårsagede accelereret evapotranspiration - fugt, der fordampede fra blade og steg op i himlen som vanddamp. Det fik træerne til at trække endnu mere vand fra jorden.

"Vi forventer, at klimaændringer yderligere vil forstærke evapotranspiration og jordfugtighedsovertræk (når der tages mere vand ud af jorden, end der erstattes af nedbør) under tørke, " sagde Goulden. "Denne effekt kan resultere i en stigning på 15 til 20 procent i trædød for hver yderligere grad af opvarmning."

Med deres forbedrede forståelse af bidragene fra faktorer som højde, vegetationstæthed, varme, nedbør og jordvandsmængder, forskerne sagde, at de nu har en ramme til at diagnosticere og forudsige skovdød forårsaget af tørke.

"Ved brug af let tilgængelige data, vi kan nu forudsige, hvor i bjergskove, flerårige tørker sandsynligvis vil have den største indvirkning, og den tærskel, ved hvilken disse påvirkninger forventes at opstå, " sagde Bales.