science >> Wetenschap >  >> Natuur

Opwarming van het klimaat kan de hergroei van bossen in het oosten van de VS versnellen

Onderzoekers kweekten boomzaailingen in percelen met wisselende bodemvruchtbaarheid, en met en zonder verschillende mengsels van vroege successieplanten zoals bremsedge en goldenrod. Krediet:Jason Fridley, Syracuse Universiteit.

Klimaatverandering zou de natuurlijke hergroei van bossen op onontwikkeld of verlaten land in het oosten van de VS kunnen versnellen, volgens een nieuwe studie.

Als het aan de natuur wordt overgelaten, een veld met onkruid en grassen zal na verloop van tijd worden vervangen door jonge boompjes, jonge bomen en uiteindelijk volwassen bos. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat deze opeenvolging van veld naar bos decennia eerder kan plaatsvinden in het zuidoosten van de VS dan in het noordoosten. Maar het was niet duidelijk waarom, vooral omdat noordelijke en zuidelijke velden voor het eerst worden gekoloniseerd door veel van dezelfde boomsoorten.

Nutsvoorzieningen, een studie gepubliceerd Proceedings van de National Academy of Sciences wijst erop dat temperatuur de belangrijkste factor is die van invloed is op het tempo waarin bomen het overnemen.

De resultaten suggereren dat naarmate de temperatuur stijgt, sneller groeiende bossen op land dat mensen inactief hebben gelaten, kunnen een grotere rol spelen bij het verwijderen van koolstofdioxide uit de atmosfeer, zeggen onderzoekers van Duke University en Syracuse University.

Het team voerde het experiment uit op zes locaties in het oosten van de VS, van New York tot Florida.

Op elke locatie, de onderzoekers volgden de vroege levens van vier boomsoorten die veel voorkomen in verlaten akkers:loblolly-den, zwarte kers, rode ceder en sweetgum.

Plastic pierenbaden gebruiken als plantenbakken, ze kweekten de bomen uit zaad op percelen met wisselende bodemvruchtbaarheid, en met en zonder verschillende mengsels van vroege successieplanten zoals bremsedge en goldenrod.

In elk perceel maten de onderzoekers ook de lichtbeschikbaarheid, bodemvocht, voedingsstoffen en andere variabelen waarvan bekend is dat ze de plantengroei beïnvloeden.

Na twee jaar, de boomzaailingen groeiden sneller op zuidelijke locaties. Maar verrassend genoeg andere plantensoorten groeiden langzamer.

Een mogelijkheid is dat bodemvruchtbaarheid de belangrijkste factor is, zei co-auteur Jason Fridley, universitair hoofddocent biologie aan de Universiteit van Syracuse. De gedachte was dat armere zuidelijke bodems een schaarser tapijt van onkruid en grassen produceren. Dit kan op zijn beurt opkomende boomzaailingen in mindere mate schaduw geven dan in het noorden, en het voor hen gemakkelijker maken om door de hiaten heen op te groeien.

Maar statistische analyses die de relatieve effecten van bodemvruchtbaarheid en andere factoren wegen, onthulden dat temperatuur de grootste aanjager was van de groei van boomzaailingen. Een deel van de reden is dat mildere winters en eerdere lentes een langer groeiseizoen betekenen, zei Justin Wright, universitair hoofddocent biologie aan Duke.

De resultaten zijn belangrijk omdat wordt voorspeld dat de gemiddelde jaartemperatuur in het oosten van de VS tegen het einde van de eeuw met vijf tot negen graden Fahrenheit zal stijgen.

Stijgende temperaturen kunnen ook meer droogtes veroorzaken, Wright waarschuwt. Maar bij afwezigheid van droogtestress, zelfs een kleine opwarming zal de overgang van veld naar bos waarschijnlijk versnellen.

Dit betekent ook dat noordoostelijke weiden die normaal tientallen jaren bestaan, een kortere levensduur kunnen hebben, zei Fridley. De bossen die ze vervangen zullen waarschijnlijk geen afspiegeling zijn van inheemse bossen, voegde hij eraan toe - vooral als koude-intolerante bomen die veel voorkomende kolonisten van zuidelijke velden zijn, het steeds gemakkelijker vinden om te overleven en zich in het noorden te vestigen.

"Zeker in de komende 100 jaar en misschien in de komende 50 jaar, velden zullen waarschijnlijk veel sneller overgaan in houtachtige vegetatie, "Zei Fridley. "Het dubbele is dat de bomen zelf ook gaan veranderen."

Maar jong, snelgroeiende bomen kunnen mogelijk meer koolstofdioxide opnemen dan onkruid en grassen, omdat ze het warmtevasthoudende gas omzetten in de suiker die ze nodig hebben om te groeien. Dat betekent dat onontgonnen of verlaten land, indien ongestoord, zou binnenkort een grotere rol kunnen spelen bij het compenseren van menselijke bronnen van kooldioxide-emissies.

"Snellere bossen op eens gecultiveerd land zullen het probleem van de klimaatverandering niet oplossen, "Zei Wright. "Maar een van de redenen waarom we om deze verlaten sites geven, is dat ze een zeer hoog potentieel hebben voor koolstofvastlegging."