science >> Wetenschap >  >> Natuur

In het oosten van de VS, volwassen bomen passen zich aan en acclimatiseren aan het lokale klimaat

Melissa Enright neemt een boomkern van een balsemspar op een FIA-plot. Krediet:Gerad Dean

Bomen die in gematigde bossen in het oosten van de VS groeien, vertonen een sterke aanpassing aan of acclimatisatie aan het lokale klimaat. Dus meldt een nieuwe studie die meer dan 23 analyseerde, 000 boomkernen om te onderzoeken hoe volwassen bomen reageren op veranderingen in klimatologische omstandigheden. De resultaten zijn deze week gepubliceerd in het tijdschrift Ecosfeer .

Charles Canham, een bosecoloog aan het Cary Institute of Ecosystem Studies, leidde het onderzoeksteam, waaronder verschillende medewerkers van de USDA Forest Service. Hij legt uit, "Door te kijken naar gegevens in jaarringen, we konden onthullen hoe individuele bomen reageerden op variaties in het klimaat gedurende een periode van ongeveer 40 jaar. Er is bewijs van alomtegenwoordige lokale aanpassing."

De studie analyseerde boomringen die in de jaren tachtig werden verzameld door het Forest Inventory and Analysis (FIA) -programma van de USDA Forest Service. Kernen werden genomen uit bomen om 7 uur, 010 percelen in zes staten van New England (Maine, New Hampshire, Vermont, Massachusetts, Connecticut, en Rhode Island) en de staten Pennsylvania, West Virginia, en Ohio.

Veertien van de meest voorkomende en meest verspreide gematigde boomsoorten, goed voor 23, 048-kernen - werden gebruikt om de relaties tussen groei en klimaat te modelleren. Locaties van bemonsterde bomen werden verkregen via de Forest Service en gebruikt om maandelijkse klimaatgegevens te extraheren.

Het team testte alternatieve modellen van jaarlijkse variatie in radiale groei - hoeveel bomen van jaar tot jaar groeiden - als een functie van leeftijd, maat, temperatuur, en neerslag in de periode van 1940 tot 1984.

Modellen bevatten klimaatvariabelen van het huidige en voorgaande jaar. Alternatieve modellen werden gebruikt om te testen of groei werd bepaald door absolute klimaatwaarden of beter voorspeld door afwijking van het langjarig gemiddelde klimaat op een locatie.

Kanham legt uit, "Bomen reageerden op het klimaat op basis van afwijking van de langetermijngemiddelde omstandigheden op de locatie waar ze groeiden. Voor alle 14 soorten geldt modellen die afwijkingen van de lokale, langetermijngemiddelden waren superieur, met alle 14 soorten die een sterke aanpassing of acclimatisatie aan het lokale klimaat vertonen."

Voor de meeste soorten is de groei was het hoogst in jaren die koeler en natter waren dan het langetermijngemiddelde op een locatie. De auteurs benadrukken dat er meer werk nodig is om te bepalen of bomen genetische differentiatie vertonen, fenotypische acclimatisatie, of een mix van beide.

Aanpassing op basis van genetische diversiteit binnen een populatie kan bomen op een bepaalde locatie gevoeliger maken voor klimaatverandering dan verwacht. Omgekeerd, acclimatisatie als gevolg van fenotypische plasticiteit, of een vermogen om zich aan te passen aan de lokale omgeving, soorten veerkrachtiger kunnen maken.

"Deze boomsoorten bestaan ​​​​al tientallen miljoenen jaren, maar het tempo van de klimaatverandering dat we verwachten is sneller dan alles wat een boom op één locatie heeft gezien tijdens zijn evolutionaire geschiedenis. We moeten weten - is het toekomstige tempo van verandering zo snel dat het een van deze mechanismen overspoelt?"

Canham hoopt dat jongere wetenschappers zullen samenwerken met de Forest Service om het onderzoek te repliceren met behulp van recentere boomkernen, opmerkend dat tussen 1940-1980 jaar-op-jaar schommelingen in temperatuur en neerslag plaatsvonden "in de periode vóór de recente snelle klimaatverandering".

De bottom line:"Er is geen eenvoudige afhaalmaaltijd. Op basis van deze kernen, bomen zijn slimmer dan we ze de eer geven, maar we weten niet hoe ze het voor elkaar krijgen of of ze gelijke tred kunnen houden met de klimaatverandering."