science >> Wetenschap >  >> Natuur

Genetische diversiteitskaarten om bossen te helpen de klimaatverandering te overleven

Er is bezorgdheid dat de klimaatverandering te snel gaat voor bossen om zich aan te passen, dus helpen wetenschappers hen een handje. Krediet:Mehdi Pringarbe/INRA Avignon, gelicentieerd onder CC BY-NC-SA 2.0

Bossen hebben voor velen van ons een speciale magie. Doordrenkt van folklore en fantasie, het zijn plaatsen voor betoveringen, mythische wezens en bandieten. Maar als ze in de toekomst willen overleven, ze hebben misschien ook een helpende hand van de wetenschap nodig.

wereldwijd, bossen hebben het zwaar. industriële houtkap, bosbranden en ontbossing voor de landbouw hebben veel bomen veroorzaakt, en hun bijbehorende leefgebied, vernietigd.

Europa, echter, is een van de weinige delen van de wereld waar de beboste en beboste gebieden daadwerkelijk toenemen, dankzij zorgvuldig bosbeheer. De EU heeft ongeveer 182 miljoen hectare bos en ander bebost land - goed voor 43% van het totale landoppervlak en 5% van de bossen in de wereld.

Maar de dramatische veranderingen in het milieu als gevolg van de opwarming van de aarde bedreigen nu deze bloeiende bossen. Wetenschappers hopen dat door het in kaart brengen van de genetische diversiteit die verborgen is in bossen, ze kunnen eigenschappen identificeren om beboste gebieden te laten gedijen onder veranderende omstandigheden.

"Er zijn zorgen dat de klimaatverandering te snel gaat voor bossen om zich aan te passen aan wat er om hen heen gebeurt, " verklaarde Dr. Barbara Vinceti, een wetenschapper bij landbouwonderzoeksorganisatie Bioversity International, in Rome, Italië.

Plagen en ziekten vormen ook een groeiende bedreiging, aangezien de wereldwijde handel en klimaatverandering het voor hen gemakkelijker maken zich te verspreiden. De Chalara-schimmel, bijvoorbeeld, heeft tot 90% van de populaties essen in sommige landen verwoest in slechts een paar jaar nadat ze schijnbaar vanuit Azië in Europa waren aangekomen. Nederlandse iepziekte, een schimmel die wordt verspreid door iepenschorskevers, veroorzaakte vergelijkbare vernietiging van iepen in heel Europa in de 20 e eeuw.

"De sleutel is om de diversiteit die we in onze bossen hebben te identificeren en te behouden, zodat ze toekomstige bedreigingen en risico's het hoofd kunnen bieden, " zei Dr. Vinceti. "Het gaat om het maximaliseren van de opties om toekomstige uitdagingen aan te gaan."

Ze maakt deel uit van het GenTree-project dat probeert een record op te bouwen van genetische bronnen van bossen in commercieel en ecologisch belangrijke boomsoorten in Europa. Het idee is om dit te gebruiken om veredelingsprojecten en bosbeheerschema's te informeren.

Houtstalen

Het team heeft door Europa gereisd om houtmonsters te verzamelen van 12 verschillende boomsoorten op meer dan 120 verschillende locaties. Daarnaast loggen ze gegevens over de grootte, vorm en voedingsstoffen in de bladeren, de kwaliteit van het hout, samen met bodem- en watermonsters.

Deze informatie wordt vergeleken met de genetische informatie in een poging genetische aanpassingen of fysieke eigenschappen te identificeren die boompopulaties kunnen helpen omgaan met extremere omstandigheden zoals droogte, veranderende bodemzuurgraad, stijgende temperaturen of extreme vorst. Ze zijn ook op zoek naar bomen die een ongebruikelijk niveau van weerstand tegen ziekten of vuurbestendigheid kunnen hebben.

"We zijn op zoek naar genen die verantwoordelijk kunnen zijn voor de timing van het barsten van knoppen, bijvoorbeeld, " zei Dr. Vinceti. "We willen kijken naar de diversiteit die bestaat (in populaties van dezelfde soort) en de schaal begrijpen. Dit zijn zeer complexe onderzoeken en er wordt veel data verzameld."

Houten kernen van onder meer zwarte populier, genomen van 120 locaties in heel Europa, helpen onderzoekers een bibliotheek met genetische informatie op te bouwen. Beeldcredits (L-R) - Marc Villar/INRA, Frankrijk &L.Mateju/WSL, vergunning gegeven onder Er is bezorgdheid dat de klimaatverandering te snel gaat voor bossen om zich aan te passen, dus helpen wetenschappers hen een handje. Krediet:Mehdi Pringarbe/INRA Avignon, gelicentieerd onder CC BY-NC-SA 2.0

Stekken van bomen met de juiste speciale eigenschappen die ze aanpassen aan toekomstige omstandigheden, kunnen vervolgens worden verplaatst naar omgevingen waar deze uitdagingen al bestaan ​​of naar verwachting zullen plaatsvinden, en ze in staat stellen om inheemse bossen te helpen zich aan te passen, of ze kunnen worden gebruikt in fokprogramma's die erop gericht zijn hele stukken bos te herplanten.

Onder de boomsoorten waar het project naar kijkt, zijn de Europese zwarte populier (Populus nigra) en de Aleppo-den ( Pinus halepensis ) die belangrijk zijn om de bodemgesteldheid te helpen behouden en dieren in het wild te ondersteunen. Ze onderzoeken ook commercieel belangrijke variëteiten zoals de grove den ( Pinus sylvestris ), de zeeden ( Pinus pinaster ), Europese beuk ( Fagus sylvatica ), en de Noorse spar ( Picea abies ).

Inkomen

De bosbouwsector genereert jaarlijks miljarden euro's aan inkomsten. Alleen al in Duitsland bosbouw en houtkap droegen in 2015 bijna 9 miljard euro bij aan de economie terwijl in Frankrijk en Polen de industrie respectievelijk meer dan € 6,5 miljard en € 5 miljard bijdroeg. Ongeveer een half miljoen mensen zijn werkzaam in de bosbouw- en houtkapsector in heel Europa.

Maar het gaat niet alleen om geld. Naast het helpen van bossen om zich aan te passen aan de klimaatverandering, het in stand houden van gezonde bossen zal ook helpen om het vermogen van bomen te maximaliseren om broeikasgassen uit de lucht te halen en op te sluiten in hun weefsels terwijl ze groeien - een proces dat bekend staat als koolstofvastlegging.

"Als we serieus iets gaan doen aan klimaatverandering, bossen zullen naar verwachting een zeer belangrijke rol spelen op het gebied van koolstofvastlegging, " zei professor Ljusk Ola Eriksson, een econoom aan de Zweedse Universiteit voor Landbouwwetenschappen (SLU).

Hij coördineert het ALTERFOR-project, die computermodellering gebruikt om te onderzoeken hoe de huidige bosbeheertechnieken in negen verschillende Europese landen kunnen worden geoptimaliseerd om bossen niet alleen te helpen de verwachte veranderingen van klimaatverandering te overleven, maar ook om de impact ervan te verminderen.

Het idee is om te zien wat er kan gebeuren met een verscheidenheid aan verschillende landschappen als er andere boomsoorten worden geplant of wanneer verschillende benaderingen van bosbeheer worden toegepast onder verschillende scenario's voor klimaatverandering. Oplossingen zullen waarschijnlijk van land tot land verschillen.

"De methoden in Ierland, bijvoorbeeld, misschien niet van toepassing in ergens als Portugal, waar er een groeiend risico op bosbranden is, " zei prof. Eriksson. Hij zegt dat Portugal de neiging heeft om veel eucalyptusbomen te laten groeien, die zeer brandgevoelig zijn en de minst wenselijke soorten zijn in termen van biodiversiteit, en suggereert dat ze misschien moeten nadenken over het gebruik van meer eikenhout, bijvoorbeeld, in plaats daarvan.

Maar dr. Villis Brukas, een universitair hoofddocent bosbeleid bij SLU en de wetenschappelijke coördinator van ALTERFOR, zei dat we het bosbeheer niet moeten beperken tot de kleinere groepen bomen – de zogenaamde opstanden – in het bos zelf.

"We moeten opschalen hoe bossen kunnen worden beheerd op landschapsniveau tot hele continenten, " zei hij. "Onze landen zijn niet geïsoleerd en door samen te werken kunnen we ervoor zorgen dat onze bossen de best mogelijke kans krijgen."