Drzewa w lasach tropikalnych umierają ze wzrostem, z konsekwencjami dla różnorodności biologicznej, magazynowania węgla i globalnego klimatu. Podczas gdy wylesianie jest główną przyczyną utraty lasu, nienaruszone lasy również doświadczają wzrostu śmierci drzewa. Susza, wyższe temperatury i pożary były wiodącymi podejrzanymi, ale nowy artykuł prowadzony przez Evana Gory, ekologa leśnego z Cary Institute of Ecosystem Studies, identyfikuje niedoceniane zagrożenie: burze, które stają się coraz częstsze wraz ze zmianami klimatu.
Te konwekcyjne burze nie mylą się z huraganami lub cyklonami, są zwykle krótkotrwałe, ale potężne, z wiatrem i błyskawicą. W artykule perspektywicznym w ekologii Gora i współpracownicy przedstawili przypadek, dlaczego takie burze mogą być główną siłą napędową rosnącej liczby ofiar śmiertelnych drzew tropikalnych. Ponieważ stają się bardziej powszechne w ocieplających się tropikach, burze są rosnącym zagrożeniem dla drzew i węgla, które przechowują.
„Lasy tropikalne mają ogromny wpływ na globalny klimat. Są jak płuca ziemi i widzimy, jak drzewa w nich umierają w wyższych tempie niż w przeszłości, a skład lasów również się zmienia” – powiedziała Gora. „Może to być naprawdę problematyczne w przyszłości nie tylko tropikalnych lasów, ale dla planety”.
Zrozumienie, co powoduje trendy w śmierci drzewa, ma kluczowe znaczenie dla prowadzenia decyzji dotyczących tego, które gatunki drzew sadzą lub oszczędzają w lesie, aby kierownicy lasów mogli zapewnić, że lasy nadal kwitną i przechowują węgiel w przyszłości.
„Bycie w lesie podczas burzy tropikalnej jest niezapomniane” – powiedziała współautor Vanessa Rubio, ekolog leśny w laboratorium Gora w Cary Institute. „Gdy burza szybko się rozwija, niebo ciemnieje, wilgotność zmienia się drastycznie, a silne wiatry wstrząsają drzewami. Potem przychodzą grzmot i błyskawica. Liście i gałęzie spadają na ziemię, deszcz leci, a instynkt jest jak najszybciej wracać na stacji polową”.
Pomimo oczywistego niebezpieczeństwa dla ludzi, burze zostały przeoczone i niedopuszczalne jako potencjalny winowajca trendów śmiertelności drzew. Ale kiedy zespół ponownie przeanalizował dane z poprzednich badań na temat tropikalnych zapasów węgla leśnego, stwierdzili, że burze były co najmniej tak dobre, jak susza i temperatura w wyjaśnianiu wzorców śmiertelności drzew i przechowywania węgla lasu.
„Byliśmy zaskoczeni, gdy stwierdziliśmy, że burze mogą być największym pojedynczym czynnikiem powodującym śmierć drzewa w tych lasach i są w dużej mierze pomijane przez badania nad magazynowaniem węgla w tropikach” – powiedziała Gora. „Nasze szacunki sugerują, że burze są odpowiedzialne za 30 do 60% śmiertelności drzew w przeszłości, a liczba ta musi rosnąć wraz ze wzrostem aktywności burzy o 5 do 25% każdej dekady”.
Zespół dodał także burze do największego jak dotąd badania dynamiki węgla biomasy leśnej. Badanie to wcześniej stwierdzono, że gdy temperatury przekraczają pewien próg, lasy tropikalne odczuwają szybki spadek zapasów węgla. „Ale kiedy dodasz burze, związek ten znika” – powiedziała Gora. „Zasadniczo pokazuje, że musisz uwzględnić burze lub możesz nie uzyskać odpowiednich odpowiedzi”.
Naukowcy zauważają, że burze i susze nie wykluczają się wzajemnie – te same lasy mogą doświadczyć zarówno wysokiej aktywności burzowej, jak i stresu w suszy. Znaleźli wysoką aktywność burzy konwekcyjną w południowej Amazonii, gdzie stres wodny jest również wysoki, a wzorce zmian należą do najbardziej ekstremalnych.
„Podczas moich studiów dotyczących zagrożeń dla lasów tropikalnych, moi profesorowie, nasze podręczniki, a nawet ogólna polityka klimatyczna nigdy nie wspominała o małych, konwekcyjnych burzach jako potencjalnym źródłem śmiertelności w lesie” – powiedział współautor Ian McGregor, ekolog leśny Cary Institute w laboratorium Gory. „Nie pamiętam ich w globalnych modelach klimatycznych wykorzystywanych do informowania o polityce klimatycznej. Biorąc pod uwagę nasze ustalenia, jasne jest, że potrzebujemy dokładniejszego zrozumienia tych burz, aby mieć dokładniejsze modele klimatyczne, a tym samym bardziej skuteczne politykę”.
Istnieją dobre powody, dla których naukowcy przeoczyli burze do tej pory. Temperaturę i stres wodny można monitorować za pomocą stacji meteorologicznych i łatwo połączonego z długoterminowymi danymi wykresu lasu. O wiele trudniej jest wykryć burze i śledzić ich wysoce zlokalizowane szkody. Śmiertelność spowodowana burzami nie jest łatwo wykryta za pośrednictwem satelity i nie jest praktyczne, aby badacze pieszo często badać duże obszary zalesione na tyle, aby wskazać szkody spowodowane przez określoną burzę.
Gigante, projekt prowadzony przez Gory i współautor Adriane Esquivel-Muelbert z University of Birmingham, oferuje jeden sposób na przezwyciężenie tych wyzwań. Projekt łączy system lokalizacji błyskawicy, zwiadowców dronów i ekspertów na ziemi, aby często próbować duże obszary lasu tropikalnego. Dzięki tym narzędziom zaczynają kwantyfikować, kiedy, gdzie i dlaczego drzewa tropikalne umierają i które gatunki są najbardziej dotknięte.
Zrozumienie obecnych i przyszłych zagrożeń dla lasów tropikalnych ma kluczowe znaczenie dla poinformowania o długoterminowych działaniach ochrony i odbudowy.
„Jeśli podejmiemy decyzje, które gatunki sadzą lub oszczędzamy w oparciu o nieprawidłowe zrozumienie tego, co faktycznie zabija te drzewa i które gatunki są najbardziej wrażliwe, lasy te nie osiągną pełnego potencjału” – powiedziała Gora. Burze są najbardziej śmiertelne dla dojrzałych drzew, więc konsekwencje błędnego zalesiania mogą być znane dopiero dziesięcioleci po zasadzeniu drzew.
„Jednak-kontynuowała Gora,„ jeśli uda nam się zbudować bardziej holistyczny obraz zmiany lasów napędzających las, możemy być o wiele bardziej pewni praktyki gospodarki leśnej w zakresie długoterminowego zrównoważonego rozwoju ”.
Autorski
Evan M. Gora-Cary Institute of Ecosystem Studies, Smithsonian Tropical Research Institute Ian R. McGregor-Cary Institute of Ecosystem Studies Helene C. Muller-Landau-Smithsonian Tropical Research Institute Jeffrey C. Burchfield-University of Alabama, Huntsville KC Cushman-Oak Ridge National National Vanessa E. BIEM MORI-National Institute for Amazon Research, Universidade Do Estado de Mato Grosso Martin JP Sullivan-Manchester Metropolitan University Matthew W. Chmiewski-University of Louisville Adriane Esquivel-Muelbert-University of Birmingham
Finansowanie zostało częściowo dostarczone przez National Science Foundation (NSF) Grants Deb-2213245 i Deb-2241507 na EMG oraz NE/W003872/1 do MS i EMG. AE-M został dodatkowo finansowany przez Royal Society Standard Grant RGS \ R1 \ 221115 „Megaflora”, brytyjska Rada Badań i Innowacji/Środowiska Naturalnego (NERC) Treescapes NE/V021346/1 „Membra”, NERC/NSF Gigante Ne/Y003942/1 oraz podwaliny pod biodiversity/Center for Synthesis i Analizę i analizę syntezy i analizy i analizy syntezy i anality „Syntreeesys”.
Cary Institute of Ecosystem Studies jest niezależnym non -profit Center for Environmental Research. Od 1983 r. Nasi naukowcy badają złożone interakcje regulujące świat przyrody i wpływ zmian klimatu na te systemy. Nasze ustalenia prowadzą do bardziej skutecznego zarządzania zasobami, działaniami politycznymi i wiedzy o środowisku. Pracownicy są globalnymi ekspertami w zakresie ekologii: miast, choroby, lasów i słodkiej wody.