De groei van bosbomen over de hele wereld wordt meer waterbeperkt naarmate het klimaat warmer wordt, volgens nieuw onderzoek van een internationaal team dat wetenschappers van de Universiteit van Arizona omvat.

Het effect is het duidelijkst in noordelijke klimaten en op grote hoogten waar de voornaamste beperking voor de groei van bomen koude temperaturen waren, meldt het team deze week in het online journaal wetenschappelijke vooruitgang .

"Onze studie toont aan dat over de overgrote meerderheid van het landoppervlak, bomen worden steeds beperkter door water, " zei eerste auteur Flurin Babst, die het onderzoek uitvoerde aan het UA Laboratory of Tree-Ring Research en het Swiss Federal Research Institute WSL in Zürich.

"Dit is de eerste keer dat iemand de reacties van de boomgroei op het klimaat op bijna wereldwijde schaal heeft geprojecteerd, ' zei Babs.

De onderzoekers vergeleken de jaarringen van bomen gedurende twee perioden, 1930-1960 en 1960-1990. De jaarringen zijn breder als de omstandigheden beter zijn, smaller wanneer de omstandigheden slechter zijn. De ringbreedtemetingen zijn gedaan bij bomen op ongeveer 2, 700 locaties verspreid over elk continent behalve Antarctica.

Voor die twee perioden, het team bracht ook de gemiddelde temperatuur in kaart, neerslag en metingen van droogtestress op planten op een raster dat de gematigde en boreale regio's van de wereld bedekt.

Door boomringgegevens aan de kaart toe te voegen, konden wetenschappers zien of de veranderingen in het klimaat in de 20e eeuw overeenkwamen met de veranderingen in de groei van de bomen in de wereld.

UA co-auteur David Frank zei:"We zagen gebieden waar in het begin van de 20e eeuw, temperatuur beperkte groei. Maar nu zien we verschuivingen richting vocht-droogtebeperking."

Vergelijking van 1930-1960 met 1960-1990, de gemiddelde temperatuur steeg met 0,9 graden F (0,5 graden C) en het landoppervlak waar de boomgroei voornamelijk werd beperkt door de temperatuur kromp met 8,7 miljoen vierkante kilometer, een gebied ter grootte van Brazilië.

Babst was verrast dat zo'n kleine verandering in temperatuur zo'n groot gebied met bomen zou verschuiven van temperatuurbeperkt naar waterbeperkt.

"Dat is veel meer dan ik had verwacht, " zei Babs, die nu onderzoekswetenschapper is bij het Zwitserse federale onderzoeksinstituut WSL.

De bevinding heeft implicaties voor toekomstige bos- en boomgroei en voor bosbeheer, zei Frank, directeur van het Laboratory of Tree-Ring Research en hoogleraar dendrochronologie aan de UA.

"Gereduceerde groei is een indicatie van verhoogde stress op planten - wat kan worden gekoppeld aan sterfte, " hij zei.

De paper van het team "Twentieth century redistribution in climatic drivers of global tree growth" staat gepland voor online publicatie in wetenschappelijke vooruitgang op 16 januari. Meer informatie over co-auteurs en financiers staat onderaan dit persbericht.

Sinds de komst van systematische satellietwaarnemingen eind jaren zeventig, wetenschappers kunnen nu veranderingen in vegetatiegroei over grote gebieden bestuderen door satellietbeelden van dezelfde plaats in de loop van de tijd te vergelijken en "groenheid" in de beelden te meten. Groenheid is een maat voor hoe bladgroen de planten zijn en hoe snel ze groeien.

Echter, satellietwaarnemingen waren het grootste deel van de 20e eeuw niet beschikbaar. Bovendien, het meten van "groenheid" in een satellietbeeld kan niet zeggen hoeveel individuele planten van jaar tot jaar groeiden.

"Satellieten zien alleen de bladeren - ze zien het hout niet waar de koolstof is opgeslagen, " zei Babst. "We wilden een houtperspectief bieden."

Hij en zijn collega's wilden metingen van boomgroei op de grond vergelijken met de gegevens van satellieten. Door gebruik te maken van verschillende databases van jaarringmetingen van over de hele wereld voor de tijdsperioden 1930-1960 en 1960-1990, de onderzoekers konden zien of de gemiddelde groei van bomen was veranderd.

In aanvulling, omdat het onderzoek van het team de substantiële database van groeigegevens van boomringen over de hele wereld combineert met wereldwijde klimaatgegevens voor dezelfde periode, de nieuwe resultaten zullen helpen bij het testen en verbeteren van computermodellen van hoe het klimaat de vegetatie beïnvloedt, zei Frank.