Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Natur

Jordskælv påvirker skovens modstandskraft i årtier efter begivenheden, tyder forskning

Skematisk forklaring af, hvordan seismiske hændelser påvirker skovens modstandskraft. A) Nedbør resulterer i øget afstrømning og reduceret infiltration før et jordskælv. B) Seismiske bølger genererer revner i jorden og omkring træernes rødder, der forbedrer jordens permeabilitet og infiltration af nedbør til dybere lag af jorden. Kredit:Gao et al. 2024.

Jordskælvseffekter tænkes ofte på i forhold til den menneskelige påvirkning, det være sig dødsulykker eller ødelæggelse af hjem og infrastruktur. Imidlertid kan miljøafgiften også være skadelig, og ny forskning, offentliggjort i Nature Geoscience , antyder, at genopretningen af ​​skovene kan tage endnu længere tid end at genopbygge en byzones infrastruktur på årtiers skala. For eksempel, efter jordskælvet i Zayu-Medog, Tibet i 1950, tog det 45 år for skovene at komme sig helt.



Zoner med tektonisk aktivitet er modtagelige for jordskælv, som kan skade skove ved at flække og rive træer op med rode, samt forstyrre deres vand- og næringsstofforsyning. Dr. Shan Gao fra Det Kinesiske Videnskabsakademi og kolleger vendte sig mod dendroklimatologi for at udforske dette yderligere ved at studere de årlige koncentriske vækstringe af træer for at rekonstruere tidligere miljøforhold.

Ved at generere et skovdatasæt fra 1900-tallet til i dag på tværs af syv bjergrige regioner globalt, der tegner sig for 23% af Jordens skovdække, afkoblede forskerne forbindelsen mellem bredden af ​​hver vækstring og klima for at identificere seismisk-specifikke effekter. Træringe blev dateret og matchet med kendte jordskælvsbegivenheder i løbet af de sidste ~120 år, med størrelsen af ​​hver beregnet ved hjælp af en Modified Mercalli Intensity (MMI) skala.

Holdet identificerede 31,4% af deres 4.685 træringsteder, på tværs af Circum-Pacific og Alpine Himalaya seismiske bælter, oplevede jordskælv med MMI ≥4, 16,2% MMI ≥5 og 7,3% MMI ≥6. De testede derefter sandsynligheden for en sammenhæng mellem jordskælv og ændringer i træernes væksthastigheder over de 20 år direkte efter begivenheden. Derved identificerede de vigtige miljøforhold, der enten forbedrer eller forværrer genopretningsmodstandsdygtigheden af ​​skovene efter jordskælvet.

Skovens modstandskraft ændrer sig i de 30 år efter jordskælvet i syv regioner globalt (det vestlige Nordamerika, det nordvestlige Nordamerika, det tibetanske plateau, Middelhavsområdet, det mongolske plateau, det sydvestlige Sydamerika og New Zealand). Graflinjer angiver forskellige jordskælvsstørrelser i henhold til skalaen Modified Mercalli Intensity (MMI). Kredit:Gao et al. 2024.

Dr. Gao og kolleger identificerede tørre tempererede zoner (såsom det vestlige Nordamerika, det mongolske plateau, det tibetanske plateau, Middelhavsområdet og New Zealand) som værende de mest modstandsdygtige, og oplever en mærkbar positiv reaktion på nedbørsmønstre i størrelsen af ​​træer. vækstringe efter seismisk aktivitet.

For Nordamerika, det tibetanske plateau og Sydamerika skete genopretning inden for få år og varede i>20 år i det vestlige Nordamerika. Men for områder af det tibetanske plateau og New Zealand forekom negative nedbørs- og vækstreaktioner på jordskælv hyppigere i løbet af undersøgelsesintervallet og varede i 10-15 år, hvilket gjorde dem mindre modstandsdygtige end deres samtidige førnævnte. I mellemtiden var responsmønstrene mindre tydelige i tørre dele af Middelhavet og det mongolske plateau.

Dette er forbundet med revner og brud i jorden, skabt af kraftig jordrystning, der genererer permeabilitetsveje til dybere nedbørsinfiltration gennem jorden, hvilket forbedrer reservoiret af vand og næringsstofforsyning til træer. Det er endnu mere bemærkelsesværdigt for det mongolske plateau og middelhavsregionerne, som bevarer seismisk aktivitet i træer i lavere højder, hvilket understøtter fordelene ved forbedret infiltration sammenlignet med stejlere topografi, der har mindre vandlagring, såsom New Zealands.

Omvendt blev der fundet et betydeligt fald i modstandskraften i regioner som New Zealand med høje nedbørsrater på grund af den negative indvirkning på jorderosion og udvaskning af næringsstoffer fra det umiddelbare område, hvilket hæmmer træringvæksten.

Generelt foreslår Dr. Gao, at klimarelaterede ændringer i skovenes modstandsdygtighed kun kan vare op til fem år, hvorimod dem, der er et resultat af seismisk aktivitet, kan opretholdes i 20 år eller mere.

At forstå skovens modstandsdygtighed efter jordskælv er vigtigt for at vurdere de udfordringer, som unik biodiversitet kan stå over for i deres egen genopretning, såvel som behovet for at håndtere risici for at beskytte disse vitale kulstofdræn i kølvandet på vores nuværende globale klimakrise.

Flere oplysninger: Shan Gao et al., Forskydninger i skovens modstandsdygtighed efter seismiske forstyrrelser i tektonisk aktive områder, Natur Geoscience (2024). DOI:10.1038/s41561-024-01380-x

Journaloplysninger: Natur Geoscience

© 2024 Science X Network




Varme artikler