Många växtarter, troligen inklusive en tredjedel av alla träd, är hotade av utrotning. Ett av de växande hoten är snabba klimatförändringar och växternas oförmåga att röra sig tillräckligt snabbt, eller passera barriärer, till platser där de kan bestå. Detta hot är särskilt akut för arter som lever på eller i närheten av svala bergstoppar och som inte har någon möjlighet att bli högre när temperaturen ökar. En forskargrupp undersökte konsekvenserna av klimatförändringar för utbredningen av sådana arter. De fann att "luckor" i skogen kan vara nyckeln.

Trots en lång historia av forskning om artutbredning, förstår vi inte helt de mekanismer som avgör var olika trädarter kan och inte kan förekomma. Temperaturen har till exempel länge antagits vara den huvudsakliga bestämningsfaktorn i berg. Men konkurrens mellan arter kan också spela en stor roll för att förhindra att vissa uppstår där de annars skulle kunna. Som ett resultat kan observerade utbredningar inte representera hela spektrumet av förhållanden som en art kan, åtminstone ibland, tolerera. Att inse dessa nyanser är avgörande för att förutsäga och hantera effekterna av klimatförändringar, eftersom många arter kan utstå värmande temperaturer om konkurrensen hanteras.

Experiment med planttransplantation

För att förbättra vår förståelse för dessa möjligheter, etablerade forskare från Wageningen University &Research och Norwegian University of Life Sciences, med stöd från Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza, ett planttransplantationsexperiment utspridda över Costa Ricas Talamancaberg.

Detta område har perfekta förutsättningar för att undersöka de mekanismer som ligger bakom trädfördelningen. Forskarna transplanterade plantor av olika trädarter både ovanför (till kallare temperaturer) och under (till varmare temperaturer) de höjdområden där de normalt observeras. Detta gjordes både i områden med full tillgång till ljus och på skuggigare platser inne i skogen.

Miguel Muñoz Mazón, som utvecklade studien som en del av sin doktorsexamen, sa:"Vi syftade till att separera temperaturen och konkurrensen om ljus på arternas överlevnad och tillväxt. Kortfattat visar våra resultat att vissa tropiska trädarter som naturligt förekommer bara högt på svala berg kan kvarstå mycket lägre där det är varmt om de har tillräckligt med ljus."

Enklare anpassning till värme på öppna platser

Teamets resultat publicerades nyligen i tidskriften Oikos . Efter ett och ett halvt år upptäckte forskarna att när vissa arter transplanterades i det fria med bra ljus i skogsluckor, överlevde de och växte på mycket lägre och varmare platser. Muñoz Mazón sa:"Det var anmärkningsvärt att observera att arter som den inhemska höghöjdsbusken Hypericum irazuense kunde frodas vid temperaturer som är 10 grader Celsius varmare än där den nu förekommer. Våra fynd ger hopp om att vissa effekter av klimatförändringar kan förbättras något för kl. åtminstone vissa arter genom lämplig förvaltning."

Arternas beständighet i en varmare framtid kan bero på att tolerera ett förändrat klimat och efterföljande förändringar i arternas samhälle. Detta kommer att vara särskilt viktigt i livsmiljöer, såsom bergstoppar, där spridningen är begränsad. Dessa platser representerar ofta "öar" omgivna av ett hav av skog. Muñoz Mazón sa:"Med klimatförändringar förväntar vi oss att några av dessa arter kommer att stiga och förekomma på högre höjder, med potentiella negativa konsekvenser för de arter som redan finns där."

Minimerar konkurrensen om ljus

Studien hävdar att att skapa lämpliga luckor i skogstäcket som ger unga plantor tillräckliga möjligheter att etablera sig och växa kan spela en avgörande roll för att säkerställa beständigheten och bromsa förlusten av många trädarter. Att säkerställa att sådana luckor finns tillgängliga, oavsett om de är naturliga eller hanterade processer, kan hjälpa åtminstone vissa arter att bestå inom sina nuvarande intervall.

"Vi var glada över detta proof of concept. Nästa steg blir att klargöra vilka förvaltningsalternativ som kan tillämpas på vilka arter och vilka vinsterna kan vara", säger Douglas Sheil, professor vid Wageningen University, som initierade projektet.