Het vermogen van sommige westerse naaldbossen om te herstellen na hevige brand kan steeds beperkter worden naarmate het klimaat verder opwarmt, wetenschappers van het Smithsonian Conservation Biology Institute (SCBI) en Harvard Forest ontdekten in een nieuwe studie die vandaag is gepubliceerd in Global Change Biologie . Hoewel de meeste van deze kegeldragende groenblijvende bomen goed zijn aangepast om te vuren, de studie onderzoekt of twee waarschijnlijke facetten van klimaatverandering - heter, drogere omstandigheden en grotere, frequentere en ernstigere bosbranden - zouden landschappen kunnen transformeren van beboste naar door struiken gedomineerde systemen.

Als onderdeel van de studie, die werd gefinancierd door de National Science Foundation, wetenschappers onderzochten naaldbossen in de rijk diverse Klamath-regio in het noorden van Californië en het zuidwesten van Oregon. De Klamath-regio is een botanische hotspot, de thuisbasis van 29 soorten coniferen en een reeks plantensoorten die nergens anders op aarde voorkomen.

De onderzoekers bemonsterden sites die tussen 1987 en 2008 ernstig brandden in bosbranden. Ze ontdekten dat, na brand, hardhoutbomen en -struiken snel gevestigd door ofwel opnieuw te ontkiemen uit overlevende wortelsystemen of snel te groeien uit zaden die in de grond bleven. Deze planten domineerden de vegetatie gedurende ten minste de eerste decennia na de brand. De meeste coniferen, anderzijds, waren traag om te concurreren, vertrouwen op de vestiging van nieuwe zaailingen die door bomen worden gedragen op minder ernstig verbrande plekken of van buiten de brandperimeter.

Als resultaat, coniferen hadden maar een paar jaar om zich te vestigen voordat het regenererende hardhout en de struiken dicht genoeg groeiden om ze te onderdrukken. "Als ze dat venster missen, is er veel minder kans op een succesvolle vestiging en zal hun groei langzamer zijn, " zegt studie auteur Kristina Anderson-Teixeira, een bosecoloog bij SCBI en het Smithsonian Tropical Research Institute. In feite, de studie wees uit dat hoe langer het interval tussen de brand en de vestiging van de naaldboom, hoe langzamer de boom groeit.

"Het Klamath-ecosysteem is een belangrijke overgangszone die de struiken van de Californische chaparral scheidt van het gematigde regenwoud van de Pacific Northwest, " zegt Jonathan Thompson, een Senior Ecologist bij Harvard Forest en co-auteur van de studie. "Ons werk suggereert dat klimaatverandering de chaparral naar het noorden zal duwen ten koste van de bestaande naaldbossen van Klamath."

Omdat de meeste coniferen afhankelijk zijn van zaadverspreiding van overlevende bomen, grotere plekken met zeer ernstige brand kunnen een groeiend deel van het landschap in gevaar brengen van een slechte regeneratie van coniferen na de brand. De studie suggereert dat deze trend nog meer uitgesproken zou kunnen zijn, omdat onder drogere omstandigheden meer overvloedige zaadbronnen nodig zijn om coniferenzaailingen te ondersteunen in dichtheden die voldoende zijn voor bosherstel. In aanvulling, eerder onderzoek door Thompson en anderen suggereert dat de jonge, struikgedomineerde vegetatie die zich ontwikkelt na hevige brand, heeft de neiging om bij volgende branden ernstiger te verbranden dan oudere naaldbossen, wat betekent dat zodra een hevige brand een naaldbos verandert in een door struiken gedomineerd systeem, de niet-beboste vegetatie kon bijna voor onbepaalde tijd worden bestendigd door een cyclus van herhaalde verbranding.

"We zien klimaatverandering het systeem vanuit twee richtingen beïnvloeden, "zegt Thompson. "Eerst, het vertraagt ​​de coniferengroei, waardoor ze laag bij de grond blijven en voor een langere periode kwetsbaarder zijn voor toekomstige branden. Tweede, klimaatverandering zorgt ervoor dat er steeds vaker brand ontstaat. Dit fenomeen, die onderzoekers de 'intervalsqueeze, ' dreigt deze en andere dorre, brandgevoelige bossen wereldwijd."

Nog altijd, delen van het landschap kunnen relatief veerkrachtig zijn. Bijvoorbeeld, coniferen konden regenereren op nattere plaatsen, zelfs te midden van relatief grote, zeer ernstige plekken met weinig overgebleven bomen. "De regio Klamath ondersteunt al duizenden jaren coniferen, "zegt Thompson. "Sommige plekken zullen zeker overleven, ongeacht het klimaat."

De onderzoekers hopen dat deze bevindingen kunnen helpen bij het verschaffen van informatie die nodig is om prioriteit te geven aan managementinspanningen. "Onze studie helpt bij het identificeren van de plaatsen die het grootste risico lopen op bosverlies, waar managers ofwel het management zouden kunnen richten op het bevorderen van bosherstel na brand, of accepteren dat we de komende decennia een zekere mate van landschapstransformatie zullen zien en leren om ecologische doelstellingen te halen onder de nieuwe klimaat- en verstoringsregimes, " zegt Alan Tepley, een bosecoloog bij SCBI en de hoofdauteur van de studie.

Deze bevindingen kunnen ook in een bredere context worden toegepast op andere bosecosystemen. "Er zijn zorgen voor een groot deel van de westelijke VS en andere vergelijkbare landschappen die onder klimaatverandering, bossen hebben minder kans om te regenereren, ", zegt Anderson-Teixeira. "En dat kan dan de bosbedekking op het landschap verminderen en leiden tot grote verliezen aan koolstofopslag." Volgens Anderson-Teixeira, het lot van de Klamath-regio hangt mede af van de maatschappelijke koolstofemissies, waar verhoogde emissies leiden tot meer opwarming, wat uiteindelijk zou kunnen leiden tot meer bosverlies.