Klimaændringer tester indfødte planters modstandsdygtighed over for ild, fra askeskove til gymea liljer

Grønne skud fra sorte træstammer er et ikonisk billede i dagene efter skovbrande, takket være mange indfødte planters bemærkelsesværdige evne til at overleve selv de mest intense flammer.

Men i de senere år, længden, hyppigheden og intensiteten af ​​de australske skovbrande sæsoner er steget, og vil forværres yderligere under klimaændringer. Tørke og hedebølger forventes også at stige, og klimaforandringer kan også påvirke forekomsten af ​​udbrud af skadedyrsinsekter, selvom det er svært at forudsige.

Hvordan vil vores økosystemer klare denne kombination af trusler? I vores nyligt udgivne papir, vi søgte at besvare dette præcise spørgsmål – og nyhederne er ikke gode.

Vi fandt ud af, at mange planter er rigtig gode til at modstå visse typer brand, kombinationen af ​​tørke, hedebølger og skadedyr kan skubbe mange brandtilpassede planter til randen i fremtiden. De ødelæggende Black Summer-brande gav os en smagsprøve på denne fremtid.

Hvad sker der, når brande bliver hyppigere?

Askeskove er en af ​​de mest ikoniske i Australien, hjemsted for nogle af de højeste blomstrende planter på jorden. Når der opstår alvorlig brand i disse skove, de modne træer dræbes, og skoven regenererer helt fra frøet, der falder fra den døde krone.

Disse genvoksende træer, imidlertid, producerer ikke frø pålideligt, før de er 15 år gamle. Det betyder, at hvis der opstår brand igen i denne periode, træerne vil ikke regenerere, og askeskoven vil bryde sammen.

Dette ville have alvorlige konsekvenser for kulstof lagret i disse træer, og det levested, disse skove giver til dyr.

Det sydøstlige Australien har oplevet adskillige brande siden 2003, hvilket betyder, at der er et stort område af askeskove, der vokser tilbage i landskabet, især i Victoria.

Den sorte sommer-bushbrande brændte dele af disse unge skove, og næsten 10, 000 fodboldbaner af askeskov var i fare for at kollapse. Heldigvis, ca. halvdelen af ​​dette areal blev genvundet gennem et kunstigt såningsprogram.

Hvad sker der, når brandsæsonerne bliver længere?

Længere ildsæsoner betyder, at der er en større chance for, at arter brænder på et tidspunkt af året, der ligger uden for den historiske norm. Dette kan have ødelæggende konsekvenser for plantebestandene.

For eksempel, brande uden for sæsonen, som om vinteren, kan forsinke modningen af ​​Woronora skæg-heden sammenlignet med sommerbrande, på grund af deres sæsonbestemte krav til frigivelse og spiring af frø. Det betyder, at arten har brug for længere brandfrie intervaller, når brande opstår uden for sæsonen.

Den ikoniske gymea lilje, en blomstrende art efter brand, er en anden plante under lignende trussel. Ny forskning viste, når brande opstår uden for sommeren, gymliljen blomstrede ikke så meget og ændrede sin frøkemi.

Selvom denne udspringende art kan fortsætte på kort sigt, konsekvente brande uden for sæsonen kan have langsigtede virkninger ved at reducere dens reproduktion og, derfor, befolkningens størrelse.

Når tørke og hedebølger bliver mere alvorlige

I optakten til Black Summer-brandene, det østlige Australien oplevede det varmeste og tørreste år nogensinde. Tørken og de tilknyttede hedebølger udløste en udbredt udslettelse af baldakinen.

Ekstrem tørke og varme kan direkte dræbe planter. Og denne stigning i død vegetation kan øge intensiteten af ​​brande.

Et andet problem er, at ved at klare tørke og varmestress, planter kan opbruge deres lagrede energireserver, som er afgørende for udspring af nye blade efter brand. Tømning af energireserver kan resultere i et fænomen, der kaldes "resprouting exhaustion syndrome", hvor brandtilpassede planter ikke længere har reserver til at regenerere nye blade efter brand.

Derfor, ild kan give det sidste slag til spirende planter, der allerede lider af tørke og varmestress.

Tørke og hedebølger kan også være et stort problem for frø. Mange arter er afhængige af brandudløst frøspiring for at overleve efter brand, såsom mange arter af wattle, banksier og nogle eukalyptier.

Men tørke og varmestress kan reducere antallet af frø, der bliver frigivet, fordi de begrænser blomstring og frøudvikling i op til bushbrande, eller få planter til at frigive frø for tidligt.

For eksempel, i australske brandudsatte økosystemer, temperaturer mellem 40 ℃ og 100 ℃ er påkrævet for at bryde dvalen af ​​frø opbevaret i jorden og udløse spiring. Men under hedebølger, jordtemperaturer kan være høje nok til at bryde disse temperaturtærskler. Det betyder, at frø kan frigives før branden, og de vil ikke være tilgængelige for at spire efter branden rammer.

Hedebølger kan også reducere kvaliteten af ​​frø ved at deformere deres DNA. Dette kan reducere succesen med frøspiring efter brand.

Hvad med insekter? Væksten af ​​nyt løv efter brand eller tørke er velsmagende for insekter. Hvis der opstår udbrud af skadedyr efter brand, de kan fjerne alle bladene fra genoprettede planter. Denne ekstra stress kan skubbe planter over deres grænse, resulterede i deres død.

Dette fænomen er mere typisk blevet observeret i eukalypter efter tørke, hvor gentagen afløvning (bladtab) af skadedyrsinsekter udløste tilbagegang i genoprettede træer.

Når trusler hober sig op

Vi forventer, at mange vegetationssamfund vil forblive robuste på kort sigt, inklusive de fleste eukalpyt-arter.

Men selv i disse modstandsdygtige skove, vi forventer at se nogle ændringer i arterne i visse områder og ændringer i vegetationsstrukturen (såsom størrelsen af ​​træer).

Efterhånden som klimaændringerne skrider frem, mange brandudsatte økosystemer vil blive skubbet ud over deres historiske grænser. Vores nye forskning er kun begyndelsen - hvordan planter vil reagere er stadig meget usikkert, og mere forskning er nødvendig for at løse de interagerende virkninger af ild, tørke, hedebølger og skadedyrsinsekter.

Vi er nødt til hurtigt at reducere kulstofemissionerne, før vi tester grænserne for vores økosystemer for at komme os efter brand.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.