Tropiska skogar är mycket produktiva ekosystem som står för nästan hälften av skogens globala kolsänka. Om tropiska skogar inte längre kan ta bort koldioxid från atmosfären kan effekterna av klimatförändringarna bli ännu allvarligare.
På senare tid har dessa skogar visat sig vara alltmer begränsade i näringsämnen, vilket kan påverka deras motståndskraft mot säsongsbetonad torka och den hastighet med vilken de kan avlägsna koldioxid från atmosfären.
För att undersöka detta, etablerade en internationell forskargrupp ledd av universitetet i Göttingen Afrikas första storskaliga kväve-fosfor-kalium-experiment i Budongo-skogen i Uganda. Deras forskning visade att ökad tillgång på vissa näringsämnen potentiellt kan upprätthålla produktiviteten i dessa skogar även under intensiva torka - förhållanden som redan är rådande i de flesta delar av världen. Resultaten publicerades i tidskriften Nature Geoscience .
Forskarna undersökte hur näringsämnen styr produktionen av lövskräp på skogsbotten. Växtblad avlägsnar aktivt mänskligt producerad koldioxid från atmosfären när de fotosyntetiserar för att göra sin egen mat. Denna process leder till kolansamling i växtens trä eller i själva bladen. Men under torka reagerar de flesta träd genom att fälla sina löv, vilket minskar hastigheten för avlägsnande av kol från atmosfären.
Så småningom dör hela växten om torkan håller i sig under en längre period. Forskarna fann dock särskilt att för träd som hade brist på kalium, ökad tillgång på detta näringsämne under den torrare perioden försenar tidpunkten när de flesta löv går förlorade med fyra veckor.
För att övervinna de låga kaliumnivåerna hade träden omfördelat kaliumet från sina döende löv till resten av växten innan de tappade dem. Huvudförfattaren Dr. Raphael Manu från universitetet i Göttingen förklarar, "Den låga tillgången på kalium och fosfor kan göra detta livsviktiga tropiska skogsekosystem mer sårbart för torka och en mindre effektiv kolsänka."
Under torra förhållanden hjälper kalium växter att effektivt reglera de små porerna i deras epidermis, och fosfor spelar en viktig roll för att bevara vattnet i växten. Detta förklarar varför dessa två näringsämnen är så viktiga när förhållandena blir torrare i framtiden.
Professor Edzo Veldkamp från universitetet i Göttingen tillägger:"Detta är första gången som vi experimentellt har kopplat markens tillgång på näringsämnen till tropiska skogars säsongsbetonade torkareaktion."
Mer information: Raphael Manu et al, tropisk skogsproduktivitets svar på säsongsbunden torka förmedlad av kalium- och fosfortillgänglighet, Naturgeovetenskap (2024). DOI:10.1038/s41561-024-01448-8
Journalinformation: Naturgeovetenskap
Tillhandahålls av universitetet i Göttingen
