science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wereldwijde milieuveranderingen die leiden tot kortere, jongere bomen

Bossen worden korter en jonger door een reeks factoren, een nieuwe studie zegt. Credit:Ed van Duijn, Unsplash

Door voortdurende veranderingen in het milieu veranderen bossen wereldwijd, resulterend in kortere en jongere bomen met een brede impact op wereldwijde ecosystemen, wetenschappers zeggen.

In een wereldwijde studie gepubliceerd in het 29 mei nummer van het tijdschrift Wetenschap , onderzoekers onder leiding van het Pacific Northwest National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie, ontdekten dat stijgende temperaturen en koolstofdioxide de bossen in de wereld hebben veranderd door verhoogde stress en kooldioxidebemesting en door de frequentie en ernst van verstoringen zoals natuurbranden, droogte, windschade en andere natuurlijke vijanden. In combinatie met bosoogst, de aarde is getuige geweest van een dramatische afname van de leeftijd en omvang van bossen.

"Deze trend zal zich waarschijnlijk voortzetten met de klimaatopwarming, " zei Nate McDowell, een PNNL-aardwetenschapper en de hoofdauteur van de studie. "Een toekomstige planeet met minder grote, oude bossen zullen heel anders zijn dan waar we aan gewend zijn geraakt. Oudere bossen herbergen vaak een veel hogere biodiversiteit dan jonge bossen en ze slaan meer koolstof op dan jonge bossen."

Koolstofopslag en een rijke biodiversiteit zijn beide sleutels om klimaatverandering tegen te gaan.

De studie, "Pervasieve verschuivingen in bosdynamiek in een veranderende wereld, " heeft vastgesteld dat bossen al door mensen zijn veranderd en waarschijnlijk in de nabije toekomst zullen blijven veranderen, resulterend in een voortdurende vermindering van oerbossen wereldwijd.

Drie voorwaarden genereren een ontbossingslus

De onderzoekers gebruikten satellietbeelden samen met een gedetailleerd literatuuronderzoek om te concluderen dat de wereldwijd gemiddelde boomgrootte de afgelopen eeuw is afgenomen en waarschijnlijk zal blijven afnemen als gevolg van aanhoudende veranderingen in het milieu.

Verschillende factoren hebben geleid tot het verlies van bomen door menselijke activiteit en natuurlijke oorzaken - kaalslag, wildvuur, insecten en ziekten zijn de belangrijkste oorzaken. Bekend als ontbossing, het fenomeen heeft geleid tot een onbalans van drie belangrijke kenmerken van een divers en bloeiend bos:(1) rekrutering, dat is de toevoeging van nieuwe zaailingen aan een gemeenschap; (2) groei, de netto toename van biomassa of koolstof; en (3) sterfte, de dood van bosbomen.

"De sterfte stijgt in de meeste gebieden, terwijl werving en groei in de tijd variabel zijn, wat leidt tot een netto afname van de status van bossen, "zei McDowell. "Helaas, sterftefactoren zoals stijgende temperatuur en verstoringen zoals bosbranden en insectenuitbraken nemen toe en zullen naar verwachting in de komende eeuw in frequentie en ernst blijven toenemen. Dus, verminderingen van de gemiddelde leeftijd en hoogte van het bos zijn al aan de gang en zullen waarschijnlijk blijven gebeuren."

Onderzoekers onder leiding van het Pacific Northwest National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie hebben ontdekt dat stijgende temperaturen en koolstofdioxide de bossen in de wereld hebben veranderd door verhoogde stress en koolstofdioxide en andere factoren. De aarde is getuige geweest van een dramatische afname van de leeftijd en omvang van bossen. Krediet:Graham Bourque/PNNL

De vegetatiedynamiek verandert

De omstandigheden die ontbossing bevorderen, zullen waarschijnlijk versnellen, de leefomstandigheden van planten en dieren drastisch veranderen, zei McDowell.

"In de afgelopen honderd jaar hebben we veel oude bossen verloren, "Zei McDowell." En ze zijn deels vervangen door niet-bossen en deels door jonge bossen. Dit heeft gevolgen voor de biodiversiteit, klimaatmitigatie, en bosbouw."

Brede impact

De studie laat ook zien dat andere mechanismen van ontbossing - "chronisch veranderende drijfveren" - aan de gang zijn. Ze bevatten:

  • Atmosferische kooldioxide:Het kooldioxidegehalte in de atmosfeer is dramatisch gestegen sinds de industriële revolutie en zal naar verwachting de komende eeuw blijven stijgen. Hogere niveaus van kooldioxide kunnen de groeisnelheid en zaadproductie van een boom verhogen. Echter, dergelijke kooldioxidebemesting lijkt alleen te gebeuren in jongere bossen met overvloedige voedingsstoffen en water. De meeste bossen wereldwijd worden blootgesteld aan beperkingen in nutriënten en water, wat de voordelen van koolstofdioxide voor bomen drastisch vermindert.
  • Temperatuur:stijgende temperaturen beperken levensgevende fotosynthese, wat leidt tot een lagere groei, hogere sterfte, en verminderde regeneratie. Dit is een sleutel tot kortere bomen, de studie bepaald.
  • Droogte:ze zullen naar verwachting in frequentie toenemen, duur en ernst wereldwijd. Droogte kan direct de dood van bomen veroorzaken of indirect leiden tot sterfte door een daarmee gepaard gaande toename van de aantasting door insecten of ziekteverwekkers.

Andere factoren veranderen het aanzien van de bossen in de wereld:

  • In veel bossen over de hele wereld nemen bosbranden toe en toekomstige branden komen mogelijk vaker voor dan in de afgelopen 10 jaar. 000 jaar in sommige regio's, de studie gevonden. Plantengroei na bosbranden kan traag of afwezig zijn als gevolg van verhoogde temperaturen.
  • Verstoringen van biotische ontbossing - door insecten, schimmels en verstikkende wijnstokken zijn toegenomen. De koolstofopslag die jaarlijks door insecten verloren gaat, is gelijk aan de hoeveelheid koolstof die wordt uitgestoten door 5 miljoen voertuigen. zegt een vorig jaar gepubliceerde studie. Dit zal naar verwachting doorzetten met de opwarming, samen met andere biotische ontbossingsverstoringen, zoals schimmels en bacteriën. In de tropen, wijnstokken die andere planten als gastheerstructuren gebruiken, verstikken bomen tot de dood.
  • Alleen al de houtoogst heeft een enorme impact gehad op de verschuiving van wereldwijde bossen naar jongere leeftijden of naar niet-bosland, het verminderen van de hoeveelheid bossen, en oerbossen, wereldwijd. Waar bossen worden hersteld op geoogst land, de bomen zijn kleiner en de biomassa neemt af.

McDowell werkte samen met meer dan 20 wetenschappers om de ontbossingsstudie te produceren, die gegevens en observaties omvatte die in meer dan 160 eerdere onderzoeken zijn gedaan.

"Omgevingsveranderingen maken verstoringen erger, en dit veroorzaakt een verandering in de vegetatiedynamiek naar kortere, jongere bossen, ' zei McDowell.