Het is gemakkelijk te zien hoe droogte, branden en andere kenmerken van de omgeving de vorm van een bos veranderen en bepalen, van de bomen waaruit het bestaat, tot waar en welke bomen groeien en samenleven.

Maar een ander toeval van de natuur speelt een ondergewaardeerde rol in de algehele samenstelling en gezondheid van bossen:bliksem.

"Bossen worden wereldwijd jonger. Over het algemeen zien we dat de oudste bomen in bossen om verschillende redenen afsterven en niet worden vervangen", zegt Jeannine Richards, een postdoctoraal onderzoeker in de botanie-afdeling van de universiteit van Wisconsin-Madison. "Bliksem is een van deze gevaren die in de loop van de tijd bijdraagt ​​aan het verlies van grote bomen, en we realiseren ons nu pas dat het op die lijst met stuurprogramma's moet staan."

Richards, in het laboratorium van professor Kate McCulloh, is co-auteur van een nieuwe studie in Nature Plants dat helpt bij het vestigen van bliksem als een omgevingsfactor die kan dicteren welke bomen in de toekomst tropische bossen zullen vormen.

Bliksem serieus nemen is belangrijk, omdat er aanwijzingen zijn dat het aantal blikseminslagen toeneemt met de klimaatverandering, wat betekent dat het in de toekomst een grotere rol zou kunnen spelen bij bosverstoringen en het omslaan van bomen. Een beter begrip van bliksem kan ook leiden tot het creëren van verbeterde klimaatmodellen die onderzoekers helpen bestuderen hoe de bossen in de wereld kunnen reageren op veranderingen in hun omgeving.

Jarenlang hebben wetenschappers waargenomen dat boomsoorten anders lijken te reageren op blikseminslagen, maar de effecten van die inslagen op de bossamenstelling waren niet gemeten omdat bliksem moeilijk te volgen en te documenteren is.

Betreed het gespecialiseerde bliksembewakingssysteem in de aan het Panamakanaal grenzende bossen van het natuurmonument Barro Colorado. Tijdens stormen registreert het monitoringsysteem beelden en tijdstempels van blikseminslagen van vier verschillende torens in het bos. Onderzoekers, waaronder Richards, gebruiken foto's van dezelfde aanval van meerdere torens om de locatie van de aanval te bepalen en de schade te documenteren.

Wanneer een staking plaatsvindt, zijn de hoogste bomen die uit het bladerdak steken degene die het meest waarschijnlijk direct worden geraakt. Anders dan in een gematigd bos zoals dat typisch is voor Wisconsin, zijn het echter niet slechts een paar bomen die door een enkele slag worden beschadigd. Maximaal 100 bomen die zijn aangesloten op of dicht genoeg bij de getroffen boom staan, kunnen worden blootgesteld aan elektrische stroom, waardoor sommige onmiddellijk doodgaan, andere langzaam sterven en weer anderen gewoon door kunnen gaan.

De wetenschappers verwachtten dat elke boom een ​​andere reactie op bliksem zou hebben op basis van een eindeloos aantal mogelijke individuele verschillen. Hoewel ze dit wel vonden, waren ze verrast om ook een consistent patroon te vinden waarin bomen binnen dezelfde soort op dezelfde manier op elkaar reageerden.

Ze ontdekten ook dat boomsoorten die het vaakst door bliksem worden getroffen, meestal het meest tolerant zijn, wat betekent dat ze minder snel doodgaan of ernstige schade oplopen na een staking. Soorten met dichter hout waren ook toleranter voor blikseminslagen, vooral als ze relatief grotere vaten hadden, een systeem van cellen die helpen water door een boom te verplaatsen.

Palmen waren enkele van de meest gevoelige soorten in het onderzoek en stierven bijna altijd bij blootstelling aan bliksem. Richards zegt dat dat kan komen door verschillen tussen sommige functionele eigenschappen van palmen en die van andere bomen, zoals de manier waarop ze groeien en de architectuur van hun bladeren. Door hun ligging in de onderlaag van het bos werden ze echter niet vaak blootgesteld aan blikseminslagen.

Richards zegt dat er meer studies moeten worden uitgevoerd om beter te bepalen welke eigenschappen ervoor zorgen dat een boomsoort min of meer tolerant is voor bliksem, maar ze zegt dat dit een inspirerend begin is.

Onderzoekers weten bijvoorbeeld al dat op plaatsen waar regelmatig droogte heerst, soorten die minder water nodig hebben, beter overleven dan hun soortgenoten. Evenzo zijn soorten met een dikke bast beter bestand tegen brandschade wanneer vuur vaak voorkomt, en zullen soorten die snel na brand kunnen herrijzen, de neiging hebben dominanter te zijn in de gemeenschap van soorten. Richards ziet hetzelfde soort begrip voor zich met bliksem.

Voor haar was deelname aan het project opwindend, niet alleen omdat het weinig bestudeerd was, maar ook omdat iedereen een soort connectie of reactie op bliksem heeft.

"Bliksem is zo'n charismatisch fenomeen. Ik herinner me dat ik als kind naar buiten ging en naar onweersbuien keek met mijn vader op onze veranda", zegt Richards.

Met deze samenwerking tussen wetenschappers van het Barro Colorado Nature Monument van het Smithsonian Tropical Research Center, onderzoekers van de Universiteit van Louisville en van de Universiteit van Alabama in Huntsville, hebben wetenschappers nog maar het oppervlak bekrast, legt ze uit.

"Er is zoveel dat we niet weten over bliksem", zegt Richards, eraan toevoegend dat ze hoopt dat dit onderzoek andere ecologen inspireert om mee te doen aan het onderzoek. + Verder verkennen

Bliksem slaat meer dan 100 miljoen keer per jaar in de tropen in