Een insectenplaag die hemlock-bomen in de bossen van New England doodt, heeft een aanzienlijke impact op de watervoorraden van beboste ecosystemen die essentiële watervoorraden leveren aan een van de dichtstbevolkte regio's van het land. volgens onderzoek van geografen en collega's van Indiana University aan drie universiteiten in Massachusetts.

De studie is de eerste die een toename van de wateropbrengst aantoont - de hoeveelheid water die beken en rivieren bereikt - als gevolg van bosschade veroorzaakt door een insectenplaag die de hemlockwollige adelgid wordt genoemd. Door insecten aangetaste bomen gebruiken minder regenval en laten meer water toe om de grond te bereiken en in waterwegen af ​​te vloeien. Met minder blad, de bomen geven via transpiratie en verdamping minder vocht terug aan de atmosfeer.

"We zagen een toename van 15 procent in de jaarlijkse wateropbrengst, " zei Taehee Hwang, een assistent-professor bij de afdeling Geografie van het IU Bloomington College of Arts and Sciences. "Maar er zijn veel problemen bij dit onderwerp. De waterkwaliteit kan eronder lijden omdat regenval sneller wegvloeit uit beboste gebieden en hogere concentraties voedingsstoffen bevat. Het beeld op de lange termijn kan veranderen als de hemlocks worden vervangen door loofbomen die hebben een andere impact op de watervoorraden."

Hwang en Jihyun Kim, een postdoctoraal onderzoeker bij de vakgroep Geografie, zijn de eerste twee auteurs van het onderzoek. Het onderzoek werd uitgevoerd aan Harvard University's Harvard Forest in Petersham, Massachusetts, ongeveer 75 mijl ten westen van Boston. De locale voegt betekenis toe aan de bevindingen.

"Oppervlaktewaterbronnen zijn erg belangrijk in het oosten van de VS, en bossen zijn belangrijke bronnen voor schoon water, " Hwang zei. "De studieplaats voor dit onderzoek is in het bovenloopgebied voor het belangrijkste watervoorzieningsreservoir voor het grotere gebied van Boston."

Oosterse hemlocksparren zijn groot, aantrekkelijke evergreens die worden gevonden van Canada tot Georgië, groeit vaak in koele streken op hellingen en in de buurt van beken en rivieren. In veel gebieden zijn ze een basissoort, een sleutelrol spelen bij het structureren van de ecologische gemeenschap.

Maar de hemlock-bossen in het oosten van de VS zijn verwoest door de hemlockwollige adelgid, een klein insect dat zich voedt met de twijgen van hemlock, nabij de basis van het gebladerte. de adelgide, een invasieve soort uit Japan, heeft de hemlocksparbossen in de zuidelijke Appalachen grotendeels weggevaagd.

Het ongedierte bereikte halverwege de jaren tachtig New England en twee decennia later besmette het de bossen van Massachusetts waar het onderzoek werd uitgevoerd. De verspreiding van de besmetting naar het noorden is vertraagd door koude wintertemperaturen, die veel van de adelgiden doden, maar de verspreiding zal waarschijnlijk versnellen als gevolg van klimaatverandering, zei Hwang.

In de studie, de onderzoekers gebruikten verschillende maatregelen om de impact van de hemlockwolharige adelgid op de zoetwateropbrengst te begrijpen. Ze brachten de waterstroom in beken in kaart en observeerden veranderingen in de gezondheid van hemlockbomen. Ze maten ook de beweging van water naar de atmosfeer via verdamping en transpiratie van het door hemlock gedomineerde bladerdakgebied, en vervolgens modelleerden ze het netto-effect van de adelgid-plaag met behulp van verschillende methoden.

Ze ontdekten dat verdamping en transpiratie in een periode van 10 jaar met 24 procent tot 37 procent afnamen. Als we een stroomgebied met meer hemlocksparren vergelijken met een vergelijkbaar stroomgebied in de buurt met minder hemlocksparren, ze vonden een toename van 15,6 procent in de jaarlijkse wateropbrengst over ongeveer dezelfde periode.

Hwang zei dat er meer onderzoek nodig is om te bepalen of de toename van de stroomstroom een ​​langetermijnfunctie is of dat deze zal omkeren als hemlockbomen afsterven en worden vervangen door loofbomen. Er is ook meer onderzoek nodig, hij zei, om het effect van het verliezen van hemlockbomen op de waterkwaliteit te evalueren.

Het artikel, "Verhoogde wateropbrengst als gevolg van de hemlockwollige adelgid-plaag in New England, " werd gepubliceerd in het tijdschrift Geofysische onderzoeksbrieven .