Maria Wittemann har genomfört fältstudier i Rwanda med kollegor från University of Rwanda. Kredit:Myriam Mujawamariya
Regnskogarnas förmåga att lagra kol kan minska i takt med klimatförändringarna. Detta beror på att fotosynteshastigheter i bladen hos regnskogsarter faller vid högre temperaturer och att trädens naturliga kylsystem sviker under torka. Ökad värme hotar särskilt de arter som lagrar mest kol. Det har visat sig i en ny avhandling från Göteborgs universitet.
Vissa trädarter kan hantera stigande värme i tropikerna genom att suga upp stora mängder vatten till sina löv och transpirera genom vidöppnade porer i löven. Det är främst snabbväxande träd som etablerar sig tidigt när en regnskog växer upp. Detsamma kan inte sägas om träden som utgör taket av regnskogar i gamla skogar. De växer långsammare, men blir större och högre, och deras blad har inte samma förmåga att kyla sig själva via transpiration.
Vattnet driver "luftkonditioneringen" av löven
"Tropikerna har inte upplevt istider och har därmed haft ett relativt stabilt klimat såväl historiskt som säsongsmässigt. Med klimatförändringarna har det börjat bli varmare och då har vi sett att vissa trädslag uppvisar ökad dödlighet, men vi har inte riktigt vetat varför tidigare, säger Maria Wittemann, som skrivit avhandlingen.
Hon har studerat flera trädarter som grovt kan delas in i tidiga successionsarter, som etablerar sig tidigt i en ny regnskog, och sena successionsarter, som växer långsammare men blir betydligt större och därmed är en större kolsänka på lång sikt. . En tydlig skillnad är hur träden i de två grupperna hanterar värme. De tidiga successionsarterna öppnar porerna bredare i sina löv, genom vilka de transpirerar stora mängder vatten, vilket håller nere temperaturen i sina löv - liknande ett luftkonditioneringssystem. De sena successionsarterna öppnar inte sina porer så mycket, och därför är det svårare för dem att hålla sig svala.
Känsligare för torka
"Vi hittade stora temperaturskillnader i löven i våra mätningar. Det kan vara en skillnad på 10 grader Celsius mellan sena successionsarter och tidiga successionsarter som växer på samma plats. De sena successionsarterna hade svårare att klara av onormalt höga temperaturer. Dessa träd hade en högre dödlighet, säger Maria Wittemann.
Men de tidiga successionsarternas rikliga transpiration genom sina löv kräver också mycket vatten. Under en period av torka noterade forskarna att tidiga successionsarter blev mer känsliga för värmen och tappade sina löv. Deras minskade förbrukning av vatten innebar att sena successionsarter var mer motståndskraftiga mot torka.
"Våra resultat visar att fotosynteshastigheten i regnskogens träd sjunker när temperaturen stiger i deras löv, vilket främst sker hos sena successionsarter. Proteinerna och hinnorna i deras blad, som är nödvändiga för fotosyntesen, misslyckas och så småningom dör träden p.g.a. kolsvält eftersom de inte kan omvandla tillräckligt med koldioxid från luften. Detta påverkar hela ekosystemet. Vi vet till exempel att vissa djur äter frukterna av de sena successionsarterna, säger Maria Wittemann.
Hur regnskogsträd tål högre temperaturer studeras i klimatkammare vid Göteborgs universitet. Kredit:Olof Lönnehed
Samarbete med ett lokalt universitet
Tidigare forskning visar att situationen är värst i Amazonas. Det beräknas att denna kolsänka kommer att omvandlas till en kolkälla redan 2035. I afrikanska regnskogar har klimatförändringarna inte gått lika långt.
Forskning vid Göteborgs universitet bedrivs i höghöjdsskogar i Rwanda i samarbete med University of Rwanda. Träden har studerats på plats, men frön har även planterats i klimatkammare i Göteborg för att studera deras utveckling vid olika temperaturer.
"Vi samarbetar med olika intressenter i Rwanda. Det finns inte mycket regnskog kvar i Rwanda och när de planterar nya träd vill de veta vilka inhemska arter som kommer att kunna överleva i ett varmare klimat", säger Maria Wittemann. + Utforska vidare
