Badania słojów rocznych pokazują, że utrata wody hamuje przyrost drzew

Nowe strategie dotyczące ochrony i zrównoważonego rozwoju odgrywają kluczową rolę w ograniczaniu utraty różnorodności biologicznej w Europie i na świecie. Analiza reakcji zwierząt i roślin mogłaby pomóc w usprawnieniu zarządzania ekosystemami i ich usługami.

Międzynarodowy zespół badaczy korzystający z unijnego finansowania w ramach projektu BACI wykazał że to woda a nie temperatura hamuje przyrost drzew zwłaszcza w klimacie panującym na północy globu i na wyższych wysokościach. Zespół opublikował wyniki swoich badań w czasopiśmie „Science Advances”.

„Celem naszych badań było zgromadzenie niedostępnych do tej pory danych empirycznych dotyczących tego, w jaki sposób na przyrost drzew wpływa zmienność klimatu w takich biomach jak lasy strefy umiarkowanej i tajgi. Aby móc zbadać tak ogromny obszar, wykorzystaliśmy globalną sieć danych uzyskanych metodą datowania pomostowego dotyczących szerokości przyrostu rocznego z 2 710 stanowisk”, tłumaczą badacze. „Dla każdego stanowiska określiliśmy, w jaki sposób cztery parametry klimatyczne wpływają na międzyroczną zmienność przyrostu drzew (co nazwaliśmy »reakcją na zmianę klimatu«)”, dodają.

Naukowcy porównali zmienne dla dwóch trzydziestoletnich okresów: lat 1930–1960 oraz 1960–1990. „Parametry te zostały wykorzystane jako wskaźniki energii [temperatura (T)] i dostępności wody [opady atmosferyczne (P)], zapotrzebowania na wodę opadową [deficyt ciśnienia pary wodnej (VPD)] i suszy [standaryzowany klimatyczny bilans wodny (SPEI)]”.

Badacze odkryli, że „prawie na całym świecie to zapotrzebowanie na wodę opadową było czynnikiem hamującym przyrost drzew. Te zmiany nastąpiły podczas łagodnego ocieplenia, spodziewamy się więc, że efektem dalszej zmiany klimatu będzie znaczne zróżnicowanie reakcji drzew na czynniki klimatyczne”.

Nowe reakcje na zmianę klimatu

Według informacji zamieszczonych w komunikacie prasowym opublikowanym przez Uniwersytet Arizony zespół naniósł badane parametry dla obu okresów na „mapę obejmującą lasy strefy umiarkowanej i tajgi na całym świecie”. Dodanie do mapy danych dotyczących słojów rocznych pozwoliło naukowcom sprawdzić czy zmiana klimatu jaka zaszła w XX wieku koreluje ze zmianami przyrostu drzew na świecie”. Współautor badania David Frank powiedział w komunikacie: „Zobaczyliśmy obszary na których na początku XX wieku temperatura doprowadziła do zahamowania przyrostu. Ale teraz zauważamy zmianę związaną z reakcją drzew na wilgoć/suszę”.

Gdy badacze porównali oba trzydziestoletnie okresy, okazało się, że „średnia temperatura wzrosła o 0,9 °F (0,5 °C), a obszar, na którym przyrost drzew hamowała głównie temperatura, zmniejszył się o 3,3 mln mi² (8,7 mln km²), co mniej więcej odpowiada obszarowi Brazylii”, czytamy w komunikacie.

Flurin Babst, pierwszy autor badania, wspomina w komunikacie, że był „zaskoczony, że tak mała zmiana temperatury na tak dużym obszarze doprowadziła do zmiany reakcji drzew: z podatnych na zmiany temperatury na podatne na brak wody”. „To większe odkrycie, niż się spodziewałem”, mówi. Jego kolega David Frank dodaje: „Spowolniony przyrost wskazuje na zwiększony stres u roślin, co można powiązać z ich obumieraniem”.

Projekt BACI (Detecting changes in essential ecosystem and biodiversity properties – towards a Biosphere Atmosphere Change Index: BACI) powstał w 2015 roku „w celu wykorzystania nadal niespożytego potencjału obecnych i planowanych programów obserwacji Ziemi z kosmosu” według informacji ze na strony projektu. „W połączeniu z danymi zebranymi na Ziemi pozwoli nam to określać nowe istotne zmienne dotyczące ekosystemów i wykrywać zmiany w ich funkcjonowaniu”.