Tropische bomen reageren verschillend op droogte, afhankelijk van hun leeftijd, volgens nieuw onderzoek onder leiding van een postdoctoraal wetenschapper aan de Universiteit van Wyoming.

Mario Bretfeld, die werkt in het laboratorium van UW Department of Botany Professor Brent Ewers, is de hoofdauteur van een artikel dat vandaag (maandag) in het tijdschrift verschijnt Nieuwe fytoloog , een van de toptijdschriften op het gebied van plantcontroles over de waterkringloop. Het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met het Smithsonian Tropical Research Institute (STRI).

"Het artikel biedt een aantal zeer interessante inzichten in hoe de leeftijd van het bos interageert met droogte om te bepalen hoeveel water wordt geproduceerd uit tropische bossen, ', zegt Ewers. 'Dit werk heeft gevolgen voor de werking van het Panamakanaal, en biedt ook fundamentele inzichten in hoe bossen de watercyclus beheersen."

Het onderzoeksteam vergeleek reacties op droogte in 8-, 25- en 80-jarige bospercelen in het Agua Salud-project, een 700 hectare groot landgebruiksexperiment met de Panama Canal Authority, Panama's Ministerie van Milieu en andere partners. Het team heeft het waterverbruik gemeten in 76 bomen die meer dan 40 verschillende soorten vertegenwoordigen in bossen van verschillende leeftijden in het stroomgebied van het Panamakanaal tijdens een bijzonder langdurige droogte als gevolg van El Niño-omstandigheden in 2015 en 2016.

De informatie die uit het onderzoek is verkregen, is van cruciaal belang om te begrijpen hoe tropische bossen reageren op de ernstige en frequente droogtes die worden voorspeld door scenario's voor klimaatverandering, zegt Jefferson Hall, stafwetenschapper bij STRI. Hij merkt op dat, wereldwijd, 2016 geregistreerd als het warmste jaar sinds het begin van het verzamelen van klimaatrecords.

"Droogtes kunnen erg zwaar zijn voor tropische bossen, Zegt Hall. "Te veel warmte, lage luchtvochtigheid en niet genoeg water kunnen drastisch veranderen welke bomen overleven. We ontdekten dat de leeftijd van het bos ertoe doet."

Water verplaatst zich van de grond naar de wortels, door stengels en takken in boombladeren, waar een deel ervan wordt gebruikt voor fotosynthese. Het meeste van dit water komt in de atmosfeer terecht - een proces dat transpiratie wordt genoemd. Transpiratie, of plantwatergebruik, kan worden gemeten met behulp van sapstroomsensoren in de stengel.

"Transpiratie wordt gereguleerd door externe factoren, bijvoorbeeld hoe droog de atmosfeer is en hoeveel water er in de bodem beschikbaar is, evenals interne factoren, zoals verschillen in structuur en functie van hout en bladeren, Bretfeld zegt. "Onze resultaten geven aan dat de belangrijkste factoren voor de regulering van transpiratie in jonge bossen te maken hadden met hun vermogen om toegang te krijgen tot water in de bodem, terwijl oudere bossen meer werden beïnvloed door atmosferische omstandigheden."

Tijdens de recorddroogte het watergebruik is in de oudste bossen aanzienlijk toegenomen, waarvan het uitgestrekte wortelstelsel bomen van water uit diepe bodemlagen voorzag en de transpiratie op doorgaans zonnige en warme dagen in stand hield. Bomen in jongere bossen kampten met een gebrek aan water, waarschijnlijk omdat hun ondiepere wortelstelsels geen toegang hadden tot water dat dieper in de grond was opgeslagen. In antwoord, bomen in jongere bossen regelden de hoeveelheid water die ze gebruikten tijdens de droge periode.

"Alle bomen zijn niet gelijk geschapen. Hun soort en leeftijd zijn van belang. We werken aan het ontwerpen van technieken die we 'slimme herbebossing' noemen, ' beslissingen nemen over welke boomsoorten moeten worden geplant om verschillende landgebruiksdoelen te bereiken, Hall zegt. "Deze studie is het perfecte voorbeeld van de link tussen fundamentele en toegepaste wetenschap, omdat het de noodzaak benadrukt om rekening te houden met droogtetolerantie bij het herbebossen van natte, maar droogtegevoelige gebieden."