science >> Wetenschap >  >> Natuur

In een opwarmende wereld, New Englands bomen slaan meer koolstof op

Een eddy-flux-toren meet atmosferische kooldioxide die een dalende hemlock-stand in Harvard Forest binnenkomt en verlaat. Krediet:Foto door David Foster

Door klimaatverandering is de productiviteit van bossen toegenomen, volgens een nieuwe studie die honderdduizenden koolstofobservaties synthetiseert die de afgelopen kwart eeuw zijn verzameld op de Harvard Forest Long-Term Ecological Research-site, een van de meest intensief bestudeerde bossen ter wereld.

De studie, vandaag gepubliceerd in Ecologische monografieën , onthult dat de snelheid waarmee koolstof uit de atmosfeer wordt gevangen in Harvard Forest tussen 1992 en 2015 bijna verdubbelde. De wetenschappers schrijven een groot deel van de toename van de opslagcapaciteit toe aan de groei van 100 jaar oude eiken, nog steeds krachtig herstellende van landontginning uit het koloniale tijdperk, intensieve houtoogst, en de orkaan van 1938 - en recentelijk versterkt door stijgende temperaturen en een langer groeiseizoen als gevolg van klimaatverandering. Bomen groeien ook sneller als gevolg van regionale toename van neerslag en atmosferische kooldioxide, terwijl afname van luchtverontreinigende stoffen zoals ozon, zwavel, en stikstof hebben de bosstress verminderd.

"Het is opmerkelijk dat veranderingen in het klimaat en de atmosferische chemie tijdens onze eigen levens de snelheid hebben versneld waarmee bossen koolstofdioxide uit de atmosfeer opnemen, " zegt Adrien Finzi, Hoogleraar biologie aan de Boston University en mede-hoofdauteur van de studie.

De hoeveelheid gegevens die voor de analyse is samengebracht - door twee dozijn wetenschappers van 11 instellingen - is ongekend, evenals de consistentie van de resultaten. Koolstofmetingen in lucht, bodem, water, en bomen zijn notoir moeilijk te verzoenen, deels vanwege de verschillende tijdschalen waarop de processen werken. Maar samen bekeken, een bijna volledig koolstofbudget - een van de heilige gralen van de ecologie - ontstaat, het documenteren van de koolstofstroom door het bos in een complex, multi-decadaal circuit.

"Onze gegevens laten zien dat de groei van bomen de motor is die de koolstofopslag in dit bosecosysteem aandrijft, " zegt Audrey Barker Plotkin, Senior ecoloog bij Harvard Forest en co-hoofdauteur van de studie. "De bodem bevat veel koolstof van het bos - ongeveer de helft van het totaal - maar die opslag is de afgelopen kwart eeuw niet veel veranderd."

De bomen vertonen geen tekenen van groeivertraging, zelfs als ze in hun tweede eeuw van leven komen. Maar de wetenschappers merken op dat wat we vandaag zien misschien niet de toekomst van het bos is. "Het is heel goed mogelijk dat andere bosontwikkelingsprocessen, zoals boomleeftijd, het patroon dat we hebben waargenomen, kunnen dempen of omkeren, ' zegt Finzi.

De studie onthulde andere kiemen van kwetsbaarheid als gevolg van klimaatverandering en menselijke activiteit, zoals de verspreiding van invasieve insecten.

In het Harvard-bos, door hemlock gedomineerde bossen accumuleerden koolstof in vergelijkbare snelheden als hardhoutbossen tot de komst van de hemlockwollige adelgid, een invasief insect, begin jaren 2000. In 2014, naarmate er meer bomen stierven, het hemlocksparrenbos is overgestapt van een koolstof "gootsteen, " die koolstof opslaat, naar een koolstof "bron, " die meer koolstofdioxide afgeeft aan de atmosfeer dan het opvangt.

Het onderzoeksteam wijst ook op extreme stormen, suburbanisatie, en de recente versoepeling van federale lucht- en waterkwaliteitsnormen als druk die de winsten die bossen hebben gemaakt, zou kunnen terugdraaien.

"Door in realtime getuige te zijn van de snelle achteruitgang van ons geliefde hemlock-bos, is de dreiging van toekomstige verliezen heel reëel, ", zegt Barker Plotkin. "Het is belangrijk om te erkennen dat de essentiële diensten die bossen nu bieden, en om die in de toekomst veilig te stellen."