science >> Wetenschap >  >> Natuur

Toenemende boomsterfte in een opwarmende wereld

Nate McDowell leidde een internationaal team van wetenschappers dat de oorzaken van boomsterfte in de vochtige tropen onderzocht. Krediet:Andrea Starr/PNNL

Een mix van factoren draagt ​​bij aan een toenemende sterfte van bomen in de vochtige tropen, waar bomen in sommige gebieden ongeveer twee keer zo snel sterven als 35 jaar geleden, volgens een verreikende studie naar de gezondheid van bomen in de tropische zone die zich uitstrekt van Zuid-Amerika tot Afrika tot Zuidoost-Azië.

En wetenschappers geloven dat de trend zich zal voortzetten.

"Hoe je het ook bekijkt, bomen in de vochtige tropen zullen tegen het einde van deze eeuw waarschijnlijk sneller afsterven dan hun sterftecijfer in het verleden, " zei Nate McDowell van het Pacific Northwest National Laboratory van het Department of Energy, wie is de hoofdauteur van de studie die op 16 februari in het tijdschrift is gepubliceerd? Nieuwe fytoloog .

"Er is een groot aantal factoren die sterfte lijken te veroorzaken, en de kans dat die factoren optreden neemt toe, " voegde McDowell toe, die aan het hoofd stond van het team van wetenschappers van meer dan twee dozijn instellingen over de hele wereld die bij het onderzoek betrokken waren.

McDowell en collega's analyseerden verschillende factoren die bomen in de vochtige tropen beïnvloeden, inclusief stijgende temperaturen en kooldioxidegehaltes, droogte, branden, sterkere stormen, insectenplaag, en de overvloed aan houtachtige wijnstokken die bekend staan ​​als lianen. Op basis van tal van studies, Het team van McDowell verzamelde bewijs dat aantoonde dat bijna al deze drijfveren toenemen met de toenemende sterfte van bomen in de vochtige tropen.

Hoewel geconfronteerd met een verscheidenheid aan bedreigingen, boomsterfte in de tropen komt vaak neer op twee fenomenen:"koolstofgebrek" door gebrek aan voedsel en "hydraulisch falen" door gebrek aan water.

Aangezien de waargenomen wereldwijde temperatuurstijging gecorreleerd is met toenemende niveaus van koolstofdioxide - een voedselbron voor bomen - lijkt het erop dat bomen zouden floreren. Maar ironisch genoeg, de hogere temperaturen verstikken het vermogen van bomen om CO2 op te nemen, naast het intensiveren van hun verlies van water.

De reden gaat terug naar de kleine poriën, huidmondjes genoemd, die op bladeren en naalden bestaan ​​en de kanalen zijn waardoor bomen CO2 opnemen en door verdamping afkoelen. Wanneer de omstandigheden heet en droog worden, bomen houden vocht vast, en dat doen ze door hun huidmondjes te sluiten. die sluiting, Hoewel, betekent dat de bomen geen kooldioxide kunnen opnemen. En als huidmondjes lang genoeg gesloten blijven, het kan leiden tot koolstofgebrek.

"Het is alsof je naar een onbeperkt buffet gaat met ducttape over je mond, "zei McDowell. "Er is misschien genoeg voedsel, maar het maakt niet uit hoeveel eten er op tafel staat als je niet kunt eten."

Zelfs met het sluiten van hun huidmondjes, planten verliezen nog steeds water als het warm is, en hydraulisch falen - een gebrek aan water dat een boom nodig heeft om te overleven - vormt een minstens even grote bedreiging als koolstofgebrek.

Het gebrek aan water kan op veel manieren gebeuren. Stijgende temperaturen trekken meer vocht uit bomen als gevolg van hogere verdampingssnelheden. In aanvulling, toegenomen branden doden niet alleen bomen direct, maar de gegenereerde warmte zuigt letterlijk het vocht uit nabijgelegen bomen die het hebben overleefd. Eindelijk, in een wereld van stijgende temperaturen, lianen concurreren vaak tropische bomen voor hulpbronnen zoals licht, water, en voedingsstoffen. De wijnstokken kunnen boomtakken breken, het creëren van nieuwe wonden voor aanvallen door ziekteverwekkers of insecten.

De bomen die in een warmere wereld het hoofd kunnen bieden door meer koolstofdioxide op te nemen, lopen op meerdere manieren een groter risico op overlijden. Grotere bomen zijn kwetsbaarder voor blikseminslagen en schade door harde wind, en ze moeten meer water verbruiken dan hun kleinere tegenhangers. Alles wat hen een groter risico geeft door stressfactoren zoals wind, bliksem, en gebrek aan water.

Bomen in de vochtige tropen spelen een bijzonder belangrijke rol in het vermogen van de aarde om koolstofdioxide te reguleren, verhoudingsgewijs veel meer koolstof opnemen dan alle andere bossen samen. Hun dood vermindert het vermogen van de planeet om het hoofd te bieden aan de hoge niveaus van CO2 die ervoor zorgden dat ze om te beginnen stierven, zei McDowell, wiens studie werd gefinancierd door DOE's Office of Science.

"Bomen hebben een groot vermogen om te overleven, maar er is maar zoveel dat ze kunnen weerstaan ​​- de vraag waarmee we nu worden geconfronteerd, is het identificeren van die drempels, zodat we het risico voor tropische bossen kunnen voorspellen, ", voegde McDowell eraan toe.