Tropische regenwouden spelen een cruciale rol bij het reguleren van het wereldwijde klimaatsysteem - ze vertegenwoordigen de grootste terrestrische CO2-put op aarde. Vanwege zijn brede geografische uitgestrektheid en productiviteit gedurende het hele jaar, de Amazone is de sleutel tot de wereldwijde koolstof- en hydrologische cycli. Klimaatverandering kan het lot van regenwouden bedreigen, maar er is grote onzekerheid over het toekomstige vermogen van regenwouden om koolstof op te slaan. Hoewel er de afgelopen jaren ernstige droogtes hebben plaatsgevonden in het stroomgebied van de Amazone, veroorzaakt wijdverbreide boomsterfte en beïnvloedt het vermogen van de bossen om koolstof op te slaan, de oorzaken van de gevoeligheid van tropische regenwouden voor droogte worden slecht begrepen.

Een nieuwe studie onder leiding van Pierre Gentine, universitair hoofddocent aard- en milieutechniek bij Columbia Engineering, toont aan dat fotosynthese in hoge Amazone-bossen - bossen van meer dan 30 m - drie keer minder gevoelig is voor neerslagvariabiliteit dan in kortere bossen van minder dan 20 m. Grotere Amazonebossen bleken ook ouder te zijn, hebben meer biomassa en diepere wortelsystemen waardoor ze toegang hebben tot dieper bodemvocht, waardoor ze beter bestand zijn tegen droogte. De paper is online gepubliceerd op 28 mei op Natuur Geowetenschappen .

"Onze bevindingen suggereren dat de hoogte en leeftijd van bossen een belangrijke regulator zijn van fotosynthese als reactie op droogte, " zegt Gentine, die ook lid is van het Earth Institute en het Data Science Institute. "Hoewel oudere en hogere bomen minder gevoelig zijn voor neerslagvariaties (droogte), ze zijn gevoeliger voor schommelingen in atmosferische hitte en droogte, die aanzienlijk zal stijgen met de klimaatverandering. Onze studie toont aan dat het Amazonewoud niet uniform is in reactie op klimaatvariabiliteit en droogte, en verlicht de gradiënt van reacties die waarneembaar zijn in de Amazone-bossen op waterstress, droogte, veranderingen in landgebruik/landbedekking, en klimaatverandering."

Klimaatverandering verandert de dynamiek, structuur, en functie van de Amazone. Hoewel klimaatfactoren die de ruimtelijke en temporele variaties in de fotosynthese van bossen beheersen, goed zijn bestudeerd, de invloed van de hoogte en leeftijd van het bos (beïnvloed door bijvoorbeeld ontbossing) op dit controlerende effect is zelden in overweging genomen. Gentine gebruikte remote sensing-waarnemingen van door de zon geïnduceerde fluorescentie (een proxy voor fotosynthese), neerslag, dampdruktekort, en luifelhoogte, samen met schattingen van de bosleeftijd en bovengrondse biomassa. Zijn groep paste statistische technieken toe om te schatten hoe leeftijd en hoogte de gevoeligheid van bossen voor droogte zouden kunnen beïnvloeden.

Gentine's teledetectieobservaties toonden aan dat hoge en oudere bossen minder gevoelig waren voor droogte, maar gevoeliger voor hitte en atmosferische droogte. Deze bevinding heeft implicaties voor het vermogen van jongere versus oudere bossen om toekomstige droogtes te weerstaan, of niet. Bijvoorbeeld, ontbossing zou de kwetsbaarheid van de bossen voor droogte kunnen vergroten, naarmate het bos jonger wordt en dus gevoeliger voor droogte.

"Onze studie maakt duidelijk dat de hoogte en leeftijd van bossen een directe invloed hebben op de koolstofcyclus in de Amazone, "Zegt Gentine. "Dit is vooral belangrijk gezien het belang van het Amazone-regenwoud voor de wereldwijde koolstofcyclus en het klimaat."

De studie is getiteld "Hoge Amazonebossen zijn minder gevoelig voor neerslagvariabiliteit."