Hvordan skovstruktur driver produktiviteten

Skove yder store bidrag til Jordens klima, lige fra at frigive vanddamp til at trække kuldioxid fra luften, som afbøder den globale opvarmning. Arrangementet af træer påvirker, hvordan skove bruger lys og vand til fotosyntese, og det er kendt, at mere komplekse skove har højere produktivitet eller fotosyntesehastigheder. Men de specifikke faktorer, der driver dette forhold, mangler.

I en nylig undersøgelse offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Biogeosciences , Murphy et al. koblede to typer data for at løse dette vidensgab. Data blev indsamlet på ni steder i Chequamegon-Nicolet National Forest i det nordlige Wisconsin ved hjælp af et første-af sin slags meget høj-densitet hvirvel-kovarians-flux-tårnnetværk. Instrumenter på tårnene målte udvekslingen af ​​kulstof, vand og energi mellem skovområder og atmosfæren, som blev brugt til at beregne produktiviteten. Forskerne karakteriserede også skovstruktur ved hjælp af lidar. Denne metode indsamlede 3D-detaljer, såsom kronekronets ruhed og træhøjdevariation.

Derudover udviklede holdet matematiske modeller til at identificere vigtige strukturelle faktorer, der ligger til grund for produktivitet. De fandt, at vertikale heterogenitetsmålinger var de mest indflydelsesrige drivkræfter. Disse målinger afslører højdefordelingen af ​​vegetation på et sted - lav lodret heterogenitet indikerer træer af lignende højde, såsom efter rydning, hvorimod høj lodret heterogenitet afspejler træer fordelt på tværs af højder. Alligevel er forholdet mellem skovstruktur og produktivitet ikke direkte. I stedet formidles det af, hvor effektivt træer bruger ressourcer – især vand – til at producere biomasse.

Ifølge forfatterne vil disse resultater forbedre matematiske modeller for, hvordan skovøkosystemer reagerer på forvaltning. Sådanne analyser kan føre til bedre strategier til at håndtere klimaændringer.