Het gezicht van Amerikaanse bossen verandert, dankzij door klimaatverandering veroorzaakte verschuivingen in regenval en temperatuur die verschuivingen veroorzaken in de overvloed aan talrijke boomsoorten, volgens een nieuw artikel van onderzoekers van de Universiteit van Florida.

Het resultaat betekent dat sommige bossen in het oosten van de VS er al anders uit gaan zien, maar belangrijker, het betekent dat het vermogen van die bossen om koolstof op te nemen ook verandert, die op hun beurt weer tot verdere klimaatverandering kunnen leiden.

"Hoewel de klimaatverandering in het oosten van de VS minder dramatisch is geweest in vergelijking met sommige andere regio's, zoals Alaska en het zuidwesten van de VS, we waren geïnteresseerd om te zien of er signalen waren in bosinventarisatiegegevens die zouden kunnen wijzen op klimaatgeïnduceerde veranderingen in bossen in het oosten van de VS, " zei Jeremy Lichstein, senior auteur en een UF-assistent-professor biologie. "De veranderingen die we hebben gedocumenteerd, worden gemakkelijk gemaskeerd door andere storingen, dat is waarschijnlijk de reden waarom niemand ze eerder had gedocumenteerd. Zonder een lange termijn dataset met miljoenen bomen, we hadden deze veranderingen waarschijnlijk niet kunnen detecteren."

De studie verschijnt vandaag in het tijdschrift Natuur .

Lichstein en zijn team baseerden hun bevindingen op systematische bosinventarisaties van bomen in het oosten van de VS van de jaren tachtig tot de jaren 2000. Het team keek specifiek naar bosbiomassa, samenstelling van boomsoorten, en klimaatvariabiliteit. De onderzoekers ontdekten dat tientallen jaren van veranderingen in het watertekort de bosbiomassa hebben verminderd, waardoor een toestroom van bomen ontstaat die beter bestand zijn tegen droogte, maar langzamer groeien. Deze verschuiving resulteert in significante veranderingen in de samenstelling van bossoorten met de bijbehorende ecologische effecten en, Bovendien, beïnvloedt het vermogen van bosbiomassa (de massa levende bomen) om koolstof op te slaan. Gezonde bossen spelen een sleutelrol in wereldwijde ecosystemen, omdat ze een groot deel van de terrestrische biodiversiteit op de planeet bevatten en fungeren als een netto-put voor het vastleggen van atmosferische koolstof. Omdat klimaatverandering de bossen aantast, zo hebben de bossen invloed op de klimaatverandering.

Waterstress kan worden veroorzaakt door stijgende temperaturen, afname van regenval, of een combinatie van beide. Om veranderingen in bodemvocht te bestuderen, de onderzoekers gebruikten de Palmer-index voor droogte-ernst om de gemiddelde beschikbaarheid en het verlies van water over de onderzoeksperiode te onderzoeken.

Bossen worden aangetast door andere menselijke activiteiten, zoals landbouw of houtkap, en velen bevinden zich in een fase van ecologische successie met een lagere biomassa in vergelijking met volwassen bossen. Deze geschiedenis van verstoring maakte de analyse van de onderzoekers uitdagend. Om dit op te lossen, onderzoekers vergeleken bossen op basis van hun leeftijd. "We vergeleken bossen in de jaren tachtig van een bepaalde leeftijd (bijvoorbeeld een 80 jaar oud bos) tot bossen van dezelfde leeftijd in de jaren 2000, " zei Lichstein. "In gebieden waar het klimaat natter werd, onze analyse toonde een toename van biomassa over de twee decennia, overwegende dat in de gebieden die droger werden, er waren afnames in biomassa. Als we kijken naar de oostelijke VS als geheel, er was een algemene trend naar een droger klimaat van de jaren 1980 tot de jaren 2000, en daarom was het algehele effect van het klimaat gedurende de twee decennia om de bosbiomassa te verminderen."

Droogtetolerante boomsoorten hebben de neiging om meer koolstof toe te wijzen aan fijne wortels en minder aan hun bladeren en houtachtige delen die meer koolstof zouden vasthouden. Lichstein zei dat hoewel ze verwachtten dat een toename van droogtetolerante bomenrijkdom biomassaverliezen veroorzaakt door watertekorten zou voorkomen, het tegendeel blijkt waar te zijn. "Functionele verschuivingen versterkten de effecten van het klimaat door bosbiomassa beter te laten reageren op uitdroging of bevochtiging, "zei hij. "Achteraf gezien, dit slaat ergens op, omdat droogtetolerante soorten de neiging hebben om langzaam te groeien. Dus, als droogte een verschuiving veroorzaakt naar meer droogtetolerante soorten, biomassa zal afnemen in vergelijking met bossen die worden gedomineerd door snelgroeiende, droogte-intolerante soorten."

Algemeen, de studie toont aan dat bosbiomassa en boomsoortensamenstelling en hun gecombineerde impact op koolstofopslag worden beïnvloed door klimatologische variabiliteit op een gevoelige en korte tijdlijn - slechts een paar decennia. "Het is voorbarig om te zeggen of het versterkingseffect dat we hebben gedocumenteerd een wijdverbreid fenomeen is, " zei Lichstein. "We hopen dat onze bevindingen verder onderzoek zullen stimuleren naar relaties tussen soortensamenstelling, ecosysteemfunctie, en klimaatvariabiliteit."