Botanici van Trinity College Dublin hebben ontdekt dat "penny-pinning" groenblijvende soorten zoals kerstfavorieten, hulst en klimop, zijn meer klimaatbestendig in het licht van stijgende temperaturen dan bladverliezende "grote verbruikers" waterverbruikers zoals berken en eiken. Als zodanig, ze hebben meer kans om in de nabije toekomst te gedijen - met dit patroon dat sterker zal worden gevoeld in koelere klimaten, zoals die van Ierland.

Theorie voorspelt dat de stijgende wereldwijde koolstofdioxide (CO ₂ ) concentraties in onze atmosfeer zullen ervoor zorgen dat de bomen van de wereld op een meer waterefficiënte manier groeien, maar, tot nu, weinig studies hebben deze voorspellingen getest. Het onderzoek van het Trinity-team toont aan dat atmosferische CO ₂ stijging in de afgelopen 25 jaar heeft al een aantoonbare impact gehad op het watergebruik van bossen, waardoor ze meer waterwijs zijn. Echter, niet alle boomsoorten gedragen zich op dezelfde manier.

hoogleraar botanie aan Trinity, Jennifer McElwain, leidde het onderzoek dat zojuist is gepubliceerd in een toonaangevend internationaal tijdschrift, wetenschappelijke vooruitgang . De hoofdauteur van het artikel, een Research Fellow in Botany bij Trinity, Dr Wuu Kuang Soh, zei:

"Opmerkelijk, we vonden dat met stijgende CO ₂ , groenblijvende bomen en struiken zijn efficiënter in het gebruik van water dan bladverliezende planten in koelere klimaatlocaties, maar er is geen bewijs voor een dergelijk patroon in delen van de wereld met warmere klimaten."

"Onze resultaten bieden niet alleen een nieuw inzicht, maar stellen ons ook in staat om enkele concrete voorspellingen te doen over hoe toekomstige wijziging van onze atmosfeer en klimaat de bossen in de wereld zal beïnvloeden. Onze resultaten suggereren dat groenblijvende bomen en struiken meer zullen profiteren dan bladverliezende planten in een hogere CO ₂ toekomst, vooral in delen van de wereld die over het algemeen een koeler klimaat hebben, zoals Ierland en in andere landen in de gematigde breedtegraden."

Tuinders weten heel goed dat water een kostbaar goed is voor alle planten. Water is essentieel voor een gezonde groei en ontwikkeling en zonder water zullen planten snel uitdrogen en afsterven. In het wild echter waar planten niet dagelijks water krijgen van een zorgzame tuinman, soorten strijden erom en alle andere essentiële hulpbronnen zoals licht, voedingsstoffen en ruimte.

De resultaten van het team impliceren daarom dat de groenblijvende houtachtige soorten - omdat ze meer watergewijs zijn - een duidelijk ecologisch voordeel zullen hebben ten opzichte van hun bladverliezende buren als atmosferische CO ₂ concentraties blijven stijgen. In tijden van waterschaarste, zoals in droogtes die in frequentie en duur toenemen als gevolg van klimaatverandering, zou dit voorspelde voordeel nog groter moeten zijn.

Deze nieuw ontdekte impact van de recente wereldwijde klimaatverandering op groenblijvende en bladverliezende planten wordt duidelijker naarmate we van de warmere naar koelere zones van de planeet reizen.

Om deze trend te ontrafelen, het team begon aan een vijfjarig onderzoeksprogramma dat werd gefinancierd door Science Foundation Ireland. Het team analyseerde museumbladspecimens die eind jaren tachtig waren verzameld en vergeleek ze met bladeren van dezelfde soort die 25 tot 30 jaar later op dezelfde geografische locaties waren verzameld.

Aanvullend, het team voerde veldwerkexpedities uit om bomen en struiken uit de warme tropische en woestijnlandschappen van Fiji te verkennen, Van Puerto Rico en Arizona tot de koude gematigde en boreale bossen van Alaska. Dit betekende dat ze de reacties van houtachtige planten op antropogene klimaatverandering in de loop van de tijd (30 jaar) en in de ruimte konden volgen.

De ontdekking is van groter belang omdat de resultaten nu kunnen worden gebruikt om in klimaatmodellen te worden ingevoerd om zoveel mogelijk de situatie van echte planten- en vegetatiereacties op klimaatverandering op de grond weer te geven.

Professor McElwain zei:"Voor koelere klimaten zoals dat van Ierland zouden we echt moeten kijken naar hoe stijgende CO ₂ beïnvloedt onze bosecosystemen in de context van groenblijvende en bladverliezende boomsoorten. Bijvoorbeeld, groenblijvende klimmers zoals klimop, en bomen zoals Holly - twee van onze iconische kerstplanten - kunnen loofbomen zoals berken en eiken overtreffen als water in de toekomst een nog waardevollere hulpbron wordt. Dit is misschien iets dat toekomstige tuiniers, boswachters en stadslandschapsarchitecten zouden moeten overwegen."

Dr. Wuu Kuang Soh, toegevoegd:"De reden voor de gedetecteerde verschillen in de reacties van groenblijvende en bladverliezende planten op klimaatverandering ligt in hun bladtextuur. De bladeren van groenblijvende planten zijn over het algemeen dikker en steviger dan bladverliezende planten in koelere klimaten, terwijl ze in de warmere klimaten grotendeels vergelijkbaar zijn in textuur tussen de twee groepen."

"Omdat bladtextuur invloed heeft op de gevoeligheid van de plant voor stijgende CO ₂ en omdat de groenblijvende en bladverliezende bladgewoonten een belangrijk kenmerk zijn dat het bostype definieert, hun afwijkend gedrag ten opzichte van stijgende CO ₂ zal een diepgaande invloed hebben op de koolstof- en watercycli op het land, vandaag en in de zeer nabije toekomst."

Een manier om de voorspelling te testen dat groenblijvende houtachtige soorten in de toekomst een concurrentievoordeel kunnen hebben, is door terug te kijken in de geologische geschiedenis op momenten dat de CO ₂ De concentratie in de atmosfeer was veel hoger dan nu.

Vijftig miljoen jaar geleden, in het Eoceen, paleo-botanici hebben veel meer groenblijvende bladeren opgegraven dan bladverliezende bladeren, vooral in een groot deel van het oude Europa. Het heeft wetenschappers tot nu toe voor een raadsel gehouden waarom dit het geval was. Maar, op basis van de nieuwe resultaten, het team gelooft dat we nu kunnen concluderen dat er meer groenblijvende soorten in het warmere verleden van de aarde waren, omdat groenblijvende planten meer watergewijs zijn in hoge CO ₂ voorwaarden.

De volgende stap is om deze patronen op soortniveau te bestuderen, aangezien de botanici hun ongelooflijke 30-jarige dataset willen gebruiken om de meest klimaatbestendige bomen voor toekomstige bossen te identificeren.