science >> Wetenschap >  >> Biologie

Bomen kunnen klimaatverandering niet ontlopen. Moeten mensen ze een lift geven?

Krediet:Pixabay/CC0 publiek domein

Boom voor boom heeft David Saville er zijn levenswerk van gemaakt om de rode sparrenbossen van West Virginia terug te brengen - en misschien te helpen de soort honderden kilometers verder naar het noorden te behouden terwijl hij toch bezig is.

Vorig jaar bracht Saville weken door met het beklimmen van toppen zoals Panther Knob, Dolly Sods en Top of Allegheny om honderden kilo's van de roze kegels van de boom te verzamelen. Thuis in Morgantown droogde hij ze in de oven en tuimelde ze om hun zaden te extraheren. Nu zijn het kleine bomen.

Volgend voorjaar gaan de zaailingen, met genen uit het zuidelijke uiteinde van de boomstam, de grond in in Vermont en New Hampshire. De hoop is dat als ze over 30 jaar hun eigen kegels gaan maken, ze kunnen overleven in een warmer noordelijk klimaat.

"We verwachten dat Moeder Natuur de rode spar naar het noorden zou migreren," zei Saville. "We versnellen dat alleen maar."

Hij is een van de honderden boswachters, boomverzorgers, wetenschappers en onderzoekers die werken om soorten als de rode spar een lift naar het noorden te geven om een ​​klimaat te ontlopen dat sneller verandert dan ze kunnen bijhouden. Hoewel nog steeds enigszins controversieel, naarmate de omvang en snelheid van temperatuurstijging duidelijk wordt, wordt een dergelijke "geassisteerde migratie" steeds vaker overwogen.

"Het doel", zegt Tony D'Amato, een professor in bosbouw aan de Universiteit van Vermont, die toezicht houdt op het experiment, "is om hen te helpen omgaan met deze echt onnatuurlijke omstandigheden die in het verleden geen analogie hadden."

Met een opwarmend klimaat, verwoesting door insecten en vernietiging van leefgebieden, wordt maar liefst 1 op de 6 Amerikaanse boomsoorten buiten Alaska met uitsterven bedreigd, zo blijkt uit een vorige maand gepubliceerde studie. Ze omvatten de Torrey-den van Californië, de esdoornbladeik van Arkansas, de Franklin-boom uit Georgia, Amerikaanse kastanjes en de zwarte es van de oostkust.

Die bomen evolueerden om te worden aangepast aan de klimaten waarin ze oorspronkelijk groeiden, zei Brad St. Clair, een emeritus onderzoeksgeneticus die tientallen jaren werkte in het Pacific Northwest Research Station van de bosdienst in Corvallis, Oregon. Historisch gezien is de migratiesnelheid voor bomen tussen de 650 tot 1.300 voet per jaar, zei hij.

"Om de klimaatverandering bij te houden, zal het ongeveer tien keer zoveel moeten zijn", zei hij. Tegen het einde van de eeuw zal naar verwachting het bemoste, regenachtige Portland, Oregon, meer lijken op Redding, Californië, dat in de zomer droog en broeierig is. "Plantenpopulaties zullen het niet kunnen bijhouden."

Na meer dan 30 jaar discussie in de bosbouwgemeenschap in de VS, zijn er nu meerdere proeven aan de gang om te testen hoe goed geassisteerde migratie werkt en of het bestaande ecosystemen verstoort.

Boomsoorten helpen om meer gastvrije klimaten te bereiken, ook wel beheerde verplaatsing genoemd, betekent simpelweg dat ze worden geplant in klimaten waarvoor ze genetisch geschikt zijn. Het is alleen zo dat hun geboorteklimaat is veranderd, zegt Gerald Rehfeldt, een bosgeneticus die in de jaren negentig enkele van de eerste artikelen over dit onderwerp publiceerde.

Hoewel het klimaat nog niet radicaal is veranderd, laten prognoses zien dat het tegen het midden van de eeuw een veel groter probleem zal zijn, zei St. Clair.

"We moeten nu iets doen als we enige hoop willen hebben om het bij te houden", zei hij.

Wat is tegenwoordig natuurlijk?

Het idee om voor God te spelen met soorten, en ze verder naar het noorden te brengen dan ze in de loop van de tijd vanzelf zouden komen, is controversieel. Een centrale overtuiging van de milieubeweging was dat de natuur zoveel mogelijk met rust moet worden gelaten - menselijk knutselen, hoe goedbedoeld ook, kan te gemakkelijk fout gaan.

"De rode vlaggen gaan omhoog", zegt Forest Service-geneticus Jessica Wright, die testlocaties voor herbebossing plant langs de westkust. "Het is iets dat met veel aandacht moet worden gedaan. Je opent een doos van Pandora."

Er zijn genoeg voorbeelden van de beste bedoelingen die misgaan. De Tree of Heaven, geïmporteerd uit China als een populaire landschapsboom, werd invasief in een groot deel van Noord-Amerika en scheidde zelfs een chemische stof af die giftig was voor nabijgelegen planten. De glanzende liguster verdringt inheemse soorten in het oosten van de VS. De Bradford-peer, oorspronkelijk meegenomen uit Azië in de jaren zestig, is zo invasief dat verschillende staten de verkoop ervan hebben verboden.

Maar het alternatief voor het verplaatsen van bomen naar klimaten waarvoor ze beter zijn aangepast, is natuurlijke selectie zijn gang te laten gaan.

"Dat is prima, als je graag veel dode bomen ziet en je houdt van grote megabranden als gevolg van die sterfgevallen. En als je niet van hout houdt, of de habitat die bij de bossen hoorde," zei St. Clair.

Velen beweren dat er op dit moment niet zoiets als 'natuurlijk' bestaat. Mensen hebben een enorme verandering teweeggebracht door fossiele brandstoffen te verbranden sinds de industriële revolutie begon in de jaren 1750, zei Cuauhtémoc Sáenz-Romero, een onderzoeksbioloog aan de Universiteit van Michoacana de San Nicolás de Hidalgo in Mexico.

"De bossen kunnen hun natuurlijke cycli niet volgen omdat we nu 420 delen per miljard CO2 hebben in de atmosfeer," zei hij. "Het normale niveau is 260."

Niet meer een randidee

In toenemende mate ziet de reguliere bosbouwgemeenschap geassisteerde migratie als een noodzakelijk instrument naarmate de planeet warmer wordt.

Wright hoopt dat haar proefpercelen van zaailingen inzicht zullen geven in hoe bomen in Californië, Oregon en Washington het tegen het einde van de eeuw zullen doen. Hoewel 80 jaar voor de mens een lange tijd is, is het voor veel boomsoorten een oogwenk.

"We vervangen de tijd door ruimte," zei ze.

Dergelijke inspanningen zijn bedoeld om de bomen een kans te geven, niet om het aanzien van de bossen te veranderen. "We verplaatsen populaties binnen een soortbereik," zei ze. "Het kan niet zo zijn, 'Laten we Joshua-bomen planten in Oregon."'

In Vermont wil D'Amato duidelijk maken dat niemand het heeft over het herplanten van hele bossen.

"We proberen slechts een paar van deze bomen te introduceren, zodat we over 50 tot 100 jaar enkele zaadproducerende individuen zullen hebben die zijn aangepast aan de verandering die het bos vooruit kan helpen," zei hij.

Soms is het werk niet om te verhuizen, maar om soorten te bewaren voor een tijd dat ze misschien opnieuw worden geïntroduceerd in een nieuw, gunstiger huis. Een internationaal netwerk van arboretums werkt als reddingsboten voor bedreigde soorten.

In Chicago heeft het Morton Arboretum exemplaren geplant van twee bedreigde eikensoorten uit het zuiden, de esdoornbladeik en de Georgia-eik, voor het geval ze door de stijgende temperaturen nog zeldzamer worden in hun huidige huizen.

"We proberen proactief te zijn in de zin dat we de soorten willen planten die goed zijn aangepast aan deze toekomstige klimaatveranderingsscenario's", zegt Silvia Alvarez-Clare, directeur van het arboretum voor wereldwijde boombescherming.

Zonder interventie kan een soort langzaam een ​​paar honderd voet per generatie naar het noorden bewegen.

"Nu gaat het zo snel, er zijn niet eens een of twee generaties voor de bomen om zich aan te passen," zei ze.

Terwijl boomverzorgers in de Verenigde Staten deze ideeën voorzichtig testen, is hulp bij migratie in de meest westelijke provincie van Canada nu wettelijk toegestaan.

In april stelde de provincie British Columbia het verplicht om bomen te herplanten op gekapte provinciale gronden afhankelijk van het klimaat. Voorheen moesten de zaailingen uit dezelfde algemene ruimte komen. Nu komen ze van wel 250 mijl naar het zuiden.

De provincie herplant 300 miljoen zaailingen per jaar op gekapt land.

"Je wilt je zaad ergens vandaan halen waar het nu 3,8 graden warmer is, omdat we moeten erkennen dat er in de afgelopen 80 jaar al 2,7 graden klimaatverandering heeft plaatsgevonden", zegt Greg O'Neill, de wetenschapper voor aanpassing aan de klimaatverandering van de provincie.

Vlinders redden door bomen te verplaatsen

Het zijn niet alleen bomen, maar hele ecosystemen die op het spel staan. Neem de geliefde monarchvlinder.

Miljoenen jaren lang hebben de iconische insecten een epische reis van 2500 mijl gemaakt van Canada naar Mexico. Daar overwinteren ze in de bergbossen van Abies religiosa, oyamel genoemd in het Spaans en heilige spar in het Engels.

Tegenwoordig hebben de bomen op lagere hoogten het moeilijk.

"Het regenseizoen begint nu een maand te laat en wat erger is, eindigt een maand eerder", zegt Sáenz-Romero. Mede door dit verlies van leefgebied werd de monarch deze zomer toegevoegd aan de "rode lijst" van bedreigde diersoorten van de International Union for Conservation of Nature.

Een proefproject in Mexico probeert te helpen. In het Monarch Butterfly Biosphere Reserve, een UNESCO-werelderfgoed 130 kilometer ten westen van Mexico-Stad, plant Sáenz-Romero zaailingen van heilige dennen, hoger op de flanken van slapende vulkanen, waar het koeler is. Hij wil zien of de bomen, en de vorsten die ervan afhankelijk zijn, daar beter kunnen overleven.

Uit zijn onderzoek bleek dat het gezond houden van de bomen door de bomen 400 meter de berg op te verplaatsen - het equivalent van een 3,6 graden koelere omgeving.

De onbeantwoorde vraag is of de vorsten naar de nieuwe bossen zullen verhuizen.

"We hopen", zei Sáenz-Romero. "We bidden." + Verder verkennen

Klimaatverandering:een bedreiging voor stadsbomen

2022 VS vandaag. Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.