Forskere ser på virkningerne af gentagne tørkeperioder på forskellige slags skove

Tørke er endemisk for det amerikanske vest sammen med hedebølger og intense skovbrande. Men videnskabsmænd er kun begyndt at forstå, hvordan virkningerne af flere tørkeperioder kan forværres til at påvirke skovene anderledes end en enkelt tørke alene.

UC Santa Barbara skovøkolog Anna Trugman - sammen med sine kolleger ved University of Utah, Stanford University og U.S. Forest Service-undersøgte virkningerne af gentagne, ekstrem tørke på forskellige typer skove over hele kloden. De fandt ud af, at en række faktorer kan øge og mindske en skovs modstandsdygtighed over for efterfølgende tørke. Imidlertid, Studiet, udgivet i Natur klimaændringer , konkluderede, at på hinanden følgende tørkeperioder generelt er mere og mere skadelige for skovene, selv når hver tørke ikke var mere ekstrem end den oprindelige.

Tørke efterlader normalt individuelle træer mere sårbare over for efterfølgende tørke. "At sammensætte ekstreme begivenheder kan være virkelig stressende for skove og træer, " sagde Trugman, en adjunkt ved Institut for Geografi. Hun sammenligner oplevelsen med en person, der kæmper mod en sygdom:Du vil blive hårdere ramt, hvis du bliver syg igen, mens du stadig er i bedring.

Det sagt, sagen er ikke helt så entydig. "Teoretisk set, reaktioner på efterfølgende tørker kan være ret varierede afhængigt af en lang række faktorer på træniveau og økosystemniveau, " sagde hovedforfatter William Anderegg, en assisterende professor ved University of Utah. Så, mens en tørke kan sætte et træ under betydelig stress, den kunne også dræbe nogle af sine naboer, efterlader de overlevende med mindre konkurrence om vand, hvis de tørre forhold vender tilbage.

Trugman og hendes kolleger brugte en række datakilder til at undersøge denne effekt i bred skala. Træringdata, der strækker sig over 100 år, gjorde det muligt for dem at se, hvordan træer, der overlevede en indledende tørke, voksede bagefter. Data fra U.S. Forest Inventory and Analysis gav dem adgang til målinger om trædødelighed for mere end 100, 000 skovgrunde fra 2000 til og med 2018. De kombinerede disse kilder med satellitmålinger af vandindholdet i skovkroner.

To klare tendenser dukkede op. "Vi fandt ud af, at træer generelt ser ud til at blive mere sårbare over for stress efter flere tørkeperioder, især nåletræer, " sagde Anderegg.

Det andet fund, mener forskerne, kommer ned til grundlæggende fysiologi. Nåletræer og deres slægtninge har andre karsystemer end bredbladede træer, eller "angiospermer". Som resultat, de kan lide mere skade i en indledende tørke og være i en ulempe sammenlignet med angiospermer i efterfølgende perioder med tørkestress. Træringdataene bekræfter dette, viser, at nåletræer, der overlevede en tørke, voksede meget langsommere, især hvis endnu en tørke satte sig ind.

"Derimod angiospermer har meget mere fleksibel anatomi og fysiologi, og dette ser ud til at hjælpe dem med at komme sig hurtigere og mere fuldstændigt efter indledende tørke, " sagde Anderegg.

Anderegg var især overrasket over den indvirkning, gentagne tørker havde på Amazonas regnskoven. "Vi har en tendens til at tænke på disse skove som ikke særlig påvirket af tørke og, på grund af deres høje trædiversitet, i stand til at komme sig hurtigt, " sagde han. "Men vores resultater viser, at Amazonas er blevet hårdt ramt af tre meget alvorlige tørkeperioder i de sidste 15 år."

Skove er komplekse systemer, og en række faktorer dikterer i sidste ende, hvordan de reagerer på ekstreme begivenheder. "Med hensyn til skader skal du ikke kun tænke på det på individuelt niveau, men også på skovniveau, " sagde Trugman. Så, selvom de får brug for tid til at komme sig efter en ekstrem tørke, overlevende træer vil få mindre konkurrence om vandressourcerne, end de havde før. Dette kan efterlade dem i en bedre situation, hvis tørken vender tilbage til området.

Hvad mere er, naturlig udvælgelse vil drive skoven som helhed til overgang til mere modstandsdygtige individer, eller endda til mere tørketolerante arter generelt. Gentagne tørker påvirker også skovskadedyr og patogener, og deres reaktion på disse forhold vil også påvirke, hvordan skovene opfører sig.

Forskere arbejder stadig på at løse de forhold, hvorunder hver af disse faktorer stiger til toppen. "Dette [undersøgelse] giver en masse motivation, " sagde Trugman, "men jeg tror, ​​at det næste presserende skridt er at komme til de underliggende mekanismer på et fysiologisk og økologisk niveau."

Forskere kan bruge disse indsigter til at forbedre computermodeller og lave mere præcise prognoser om skovenes fremtid i et skiftende klima. "Klimaændringer vil medføre hyppigere tørkeperioder, " Anderegg sagde, "så vi er nødt til at forstå og være i stand til at forudsige, hvordan skovene vil reagere på flere tørkeperioder.

"Disse resultater er især afgørende i det vestlige USA, " han tilføjede, "hvor vi har haft en række store tørkeperioder i de sidste 20 år.