Omdat het klimaat verandert, zo ook de bossen van de wereld. Van de mistige sequoia's in het westen tot het Blue Ridge-woud van Appalachia, veel bosecosystemen passen zich aan aan drogere omstandigheden.

Met behulp van de US Forest Service Forest Inventory and Analysis-database, onderzoekers van UC Santa Barbara, de University of Utah en de U.S. Forest Service hebben onderzocht hoe de eigenschappen van boomgemeenschappen in de aangrenzende Verenigde Staten verschuiven. De resultaten, gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences , geven aan dat gemeenschappen, vooral in drogere gebieden, worden steeds beter bestand tegen droogte, voornamelijk door de dood van minder winterharde bomen.

Om te begrijpen wat de oorzaak kan zijn van veranderingen in het vermogen van bossen om met klimaatverandering om te gaan, de wetenschappers beschouwden twee belangrijke fysiologische eigenschappen:de gemiddelde tolerantie van een soort voor waterstress en hoe dicht deze bij zijn maximale tolerantie was (in wezen hoeveel bewegingsruimte het had bij het omgaan met waterstress).

"We geven in feite een cijfer aan wat de samenstelling van soorten betekent in termen van hun vermogen om met waterstress om te gaan, " zei hoofdauteur Anna Trugman, een assistent-professor in de afdeling Geografie van UC Santa Barbara.

Gelukkig voor het team het Amerikaanse ministerie van landbouw volgt boomsoorten, grootte en overvloed in meer dan 160, 000 bospercelen willekeurig verdeeld over het land. Bovendien, de U.S. Forest Service Forest Inventory and Analysis-database bevat meer dan 200 verschillende soorten ecosystemen, variërend van droge dennenbossen tot cipressenmoerassen, en Atlantische hardhoutbossen tot de gematigde regenwouden van de Pacific Northwest.

Trugman en haar collega's koppelden de eigenschappen waarin ze geïnteresseerd waren aan de soortenrijkdom in deze plots. Vervolgens hebben ze dit gebruikt om een ​​gewogen gemiddelde waarde te berekenen voor de bomengemeenschap in elk perceel, wat in wezen overeenkwam met de droogtetolerantie van de gemeenschap. Aangezien deze percelen elke vijf tot tien jaar worden onderzocht, de wetenschappers konden verschuivingen in de samenstelling van gemeenschapskenmerken volgen en deze relateren aan boomsterfte, werving en klimaat.

Er zijn twee manieren waarop een gemeenschap droogtetoleranter kan worden:minder winterharde bomen kunnen afsterven of meer veerkrachtige bomen kunnen sneller groeien. Beide resulteren in een gemeenschap die over het algemeen sterker is.

Trugman ontdekte dat het vooral de dood van minder robuuste bomen was die de verschuiving naar grotere droogtetolerantie dreef, hoewel ze opmerkt dat de effecten van werving van jonge boompjes in zo'n korte tijd minder duidelijk zijn geweest. Ze merkte ook op dat de omvang van de kenmerken in een bepaald perceel niet automatisch correleerde met het aantal aanwezige soorten. "Je hebt niet per se een groter bereik in strategieën als je meer soorten hebt, " ze zei.

Bijvoorbeeld, de oostelijke VS ervaart niet zoveel routinematige droogtestress als zijn westelijke tegenhanger, maar het heeft een relatief hoge soortendiversiteit. Als resultaat, de meeste bomen hebben vergelijkbare strategieën om met waterstress om te gaan. Vergelijk dat eens met het zuidwesten, waar soorten samenleven die verschillende strategieën hebben om met droogte om te gaan, ondanks dat veel percelen over het algemeen een relatief lage soortendiversiteit hebben.

Kaarten met planteigenschappen zijn nuttig voor wetenschappers omdat ze de modellen informeren die voorspellen hoe klimaatverandering het landschap zal beïnvloeden, Truman uitgelegd. De eigenschappenkaarten helpen onderzoekers de mismatch tussen klimaatgeschiktheid en de huidige eigenschapsamenstelling van de gemeenschap te beoordelen.

Trugmans studie verwijst naar deze verandering in de eigenschappen van een gemeenschap als de 'eigenschapssnelheid'. Hoe sneller de verandering, hoe sneller de snelheid. evenzo, wetenschappers die de verandering in de klimatologische omstandigheden van een gebied bestuderen, verwijzen naar de verandering in de tijd als de 'klimaatsnelheid'. Intuïtief, de twee tarieven zouden met elkaar in verband moeten worden gebracht, met gemeenschappen en ecosystemen die veranderen om zich aan te passen aan het veranderende klimaat in de regio.

"Maar je zou eigenlijk een mismatch kunnen hebben tussen deze twee, "Trugman zei. "Je eigenschapsnelheid kan veel langzamer zijn dan je klimaatsnelheid, in dat geval zullen de bomen op die specifieke plek niet erg geschikt zijn voor het nieuwe klimaat." Met andere woorden, de bomen kunnen voorlopig overleven, maar ze zullen niet groeien of zich voortplanten.

Het is mogelijk dat wetenschappers helemaal geen verschuiving in eigenschappen konden zien, merkte Truman op. En hoewel dit misschien hoopvoller klinkt, in werkelijkheid zou het erop wijzen dat iets de gemeenschappen ervan weerhield zich aan te passen - misschien een verlies van soorten of genetische diversiteit, of gewoon de afwezigheid van meer veerkrachtige soorten in de buurt die zaden kunnen leveren.

Anderzijds, Trugman zag versnelde treksnelheden in meer droge gebieden. Deze studie was een eerste doorgang; ze is van plan om de relatie tussen eigenschappen en klimaatsnelheden in toekomstig onderzoek verder te onderzoeken.

Algemeen, de resultaten geven aan dat bossen verschuiven naar gemeenschappen die een grotere gemiddelde waterstress en meer variabiliteit in waterstress aankunnen. Dit zou bossen moeten beschermen tegen een deel van de effecten van klimaatverandering, in ieder geval op korte termijn, volgens Trugman.

"Uiteindelijk, " ze zei, "we willen eigenschapsnelheden en klimaatsnelheden in een vergelijkbare context plaatsen om te begrijpen hoe mismatches tussen de twee onze bossen zullen beïnvloeden."