science >> Wetenschap >  >> Biologie

Hoe boomsoorten zich aanpassen aan klimaatverandering

Eigenschappencorrelaties en functionele clusters. a Eigenschappenclusters met een hoge gemiddelde intragroepcorrelatie. De bovenste driehoek geeft de soortgewogen correlaties met intraspecifieke variatie. De onderste driehoek geeft de corresponderende correlaties tussen fylogenetische onafhankelijke contrasten, die wordt gecorrigeerd voor pseudo-replicatie vanwege de niet-onafhankelijkheid van nauw verwante soorten. De grootte van de cirkel geeft de relatieve sterkte van de correlatie aan, waarbij dichte cirkels positieve correlaties aangeven en open cirkels negatieve correlaties (zie aanvullende figuur 19 voor de numerieke waarden). b PC-ladingen voor elk kenmerk en elk van de eerste twee hoofdcomponentassen, die illustreren welke functionele kenmerkclusters het sterkst overeenkomen met de dominante assen van kenmerkvariatie (zie aanvullende tabel 5 voor de volledige set pc-ladingen). c Het fylogenetische signaal op soortniveau van elk kenmerk (Pagel's λ), berekend met alleen de onbewerkte kenmerkwaarden. Krediet:Natuurcommunicatie (2022). DOI:10.1038/s41467-022-30888-2

Kunnen bomen zich aanpassen aan (klimaat)verandering? Welke bomen zijn daar min of meer toe in staat, en waarom? Met deze vragen ging een groep onderzoekers van over de hele wereld aan de slag. Hoogleraar Milieubiologie Peter van Bodegom hielp bij het classificeren van de functionele eigenschappen van boomsoorten, waaronder bijvoorbeeld de dikte van de bast, de hoogte van de stam en de constructie van het blad. Dankzij een statistische analyse van de kenmerken van 50.000 boomsoorten kunnen onderzoekers nu zien welke kenmerken bij elkaar verschillen. De resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications .

Om te bepalen welke kenmerken van boomsoorten vaak samen voorkomen en wat dit inhoudt, werkten zo'n 30 wetenschappers uit 16 verschillende landen samen. Onderzoekers in Brazilië, Nederland, Oostenrijk, Zwitserland en zelfs Rusland en Nieuw-Zeeland hebben de eigenschappen van boomsoorten geclassificeerd. De focus lag op achttien functionele eigenschappen, waaronder blad-, zaad-, schors-, hout-, kroon- en worteleigenschappen. Op basis hiervan creëerden de onderzoekers de grootste database ter wereld met 50.000 boomsoorten.

Van Bodegom leverde ook data voor de uitgebreide database en droeg bij aan de ontwikkeling van de analytische methodiek. "We hebben de database gebaseerd op veldmetingen van een groot netwerk van onderzoekers. Ze hebben de eigenschappen van boomsoorten in velden en bossen gemeten met vergelijkbare protocollen. Alles wordt opgeslagen in een centrale database. Vervolgens hebben we die database statistisch geanalyseerd om patronen te identificeren in de eigenschappen."

Cluster van eigenschappen die samen voorkomen

Uit deze analyse kunnen de onderzoekers zien welke eigenschappen van bomen vaak samen voorkomen en hoe deze eigenschappen elkaar beïnvloeden. Hieruit identificeerden de onderzoekers acht verschillende clusters. Elk cluster weerspiegelt een uniek aspect van de vorm en functie van de boom. "We zien bijvoorbeeld een cluster van eigenschappen die allemaal te maken hebben met hoe de boom omgaat met water of licht. In het lichtcluster zijn bijvoorbeeld de hoogte van de boom en de diameter van de kroon een belangrijke set van eigenschappen die gerelateerd zijn."

Naast het voor de hand liggende resultaat dat naald- (of naalddragende) bomen zich anders gedragen dan loofbomen, laat het ook zien welke clusters van eigenschappen vaak samenkomen. "Sommige van deze clusters waren nog nooit eerder op wereldschaal aangetoond. Hieruit blijkt bijvoorbeeld dat naast concurrentie om licht ook aanpassing aan droogte en brand zeer belangrijke eigenschappen zijn."

Weerstand tegen klimaatverandering

Deze resultaten zijn belangrijk in de context van klimaatverandering. “Het laat zien dat sommige boomsoorten veel beter zijn aangepast aan droogte en het toenemende aantal bosbranden. Dat de ene soort resistenter is dan de andere kan leiden tot allerlei verschuivingen in de diversiteit en standplaats van de soort. classificatie van al deze kenmerken, kunnen we voorspellen welke bomen zich min of meer kunnen aanpassen aan (klimaat)verandering."

Betere weerstand tegen bosbranden

De weerstand tegen bosbranden is bijvoorbeeld afhankelijk van de hoeveelheid bast die een boomsoort heeft. Omdat klimaatverandering zal leiden tot meer bosbranden, hebben boomsoorten die zijn aangepast aan de hitte een voordeel. Hetzelfde geldt voor bomen die tegen droogte kunnen.

Van Bodegom is zeer tevreden over de resultaten van het onderzoek. "Ik vind deze clusters zo interessant omdat ze veel gedetailleerder zijn dan eerdere wereldwijde analyses. De studie geeft een veel beter begrip van hoe bomen over de hele wereld functioneren en hoe ze verschillen."