Även om det är allmänt känt att bergstoppar är kallare än dalarna nedanför, vänder en ny University of Vermont (UVM) studie manuset om vad vi vet om skogar och klimat.
Studien, publicerad i Ecology and Evolution , utforskar skogar som upplever "kallluftspoolning", ett fenomen där kall luft på högre höjder rinner ner i lägre liggande dalar, vilket vänder på de förväntade temperaturerna – varm på botten, kall på toppen – som vanligtvis förekommer i bergsområden. Det vill säga att lufttemperaturen sjunker med nedstigning från berg till dal.
"Med temperaturinversioner ser vi också vegetationsinversioner", säger huvudförfattaren och tidigare UVM-postdoktor Melissa Pastore. "Istället för att hitta mer köldföredragna arter som gran och gran på höga höjder, hittade vi dem på lägre höjder - precis tvärtom mot vad vi förväntar oss."
Och effekten på dessa ekosystem är betydande:"Denna kallluftspool strukturerar i grunden skogen", säger studiens medförfattare och UVM-professor Carol Adair.
Denna insikt "kan hjälpa skogsförvaltare att prioritera och skydda områden med frekvent och stark kallluftspoolning för att bevara kylälskande arter när klimatet värms upp", säger Adair.
Forskarna tittade på tre skogklädda platser i New England, allt från den grunda, kraterliknande Nulhegan Basin i Vermonts nordöstra kungarike, till de högre topparna och djupare dalarna i Green Mountains, under två år. De samlade in data om vilka typer av träd som finns över höjdtransekter och övervakade temperaturen varje timme.
Forskarna fann att, långt ifrån att vara det tillfälliga nattliga, säsongsbetonade fenomenet som det historiskt sett har trotts vara, kallluftpoolning sker ofta, året runt, långt in på dagsljuset, säger Adair. Fenomenet inträffade på varje plats de studerade, men var starkast på platsen med den grundaste höjdförändringen.
Platser som upplever detta fenomen kan visa sig vara avgörande för bevarandeinsatser som syftar till att bevara köldanpassade arter, även när det större klimatet värms upp, konstaterar Pastore. "Dessa kallluftspoolområden kan vara värdefulla mål för små områden som ger en fristad från klimatförändringar; de är områden som kan buffras från eller till och med frikopplas från klimatförändringar, och de hyser köldanpassade arter som vi vet är sårbara."
Hon tillägger att bevarande av sådana platser kan ge arter tillräckligt med tid att anpassa sig till klimatförändringarna genom att antingen migrera eller genom att blanda gener med grannar för att anta egenskaper som behövs för att överleva i en varmare värld.
På så sätt, säger Pastore, "Dessa fickor av kalla livsmiljöer kan fungera som språngbrädor för vissa arter - kan köpa dem den gången."
Att bevara sådana platser kan också ha praktiska tillämpningar, säger Adair, "inklusive kollagring och småskaliga rekreationsmöjligheter", och tillägger att kallälskande barrträdssamhällen tenderar att lagra mer kol än lövträd, och skogsmark kan också hålla fast vid fukt längre—viktigt under perioder med extremt regn.
Samling av kall luft har observerats historiskt och anekdotiskt på andra ställen, säger Adair, men den här studien är den första som kvantifierar den i denna grad över många platser under skogens tak, och mer forskning planeras för att utforska dess tidsmässiga och geografiska utsträckning.
Kallluftpoolning är inget universalmedel, varnar Pastore. Dessa skogar kommer "fortfarande att värmas upp - jag vill definitivt inte säga att dessa är fullständiga säkra tillflyktsorter, eftersom klimatförändringar kommer att ske där också - men det kan gå långsammare, och kanske kommer arter som annars skulle försvinna i ett varmare klimat vara kvar längre på dessa platser."
Forskningen är mycket relevant i ett föränderligt klimat, eftersom ekologer försöker modellera vad som kan hända med arter som kräver kalla förhållanden. "Om du inte har den här processen i din modell," säger Adair, "kommer du att missa att det finns dessa områden där köldälskande arter kan bestå och kvarstår."
Arbetet har varit en hoppfull taktskifte, säger Adair. "Jag är exalterad över det faktum att det här är goda nyheter, på ett sätt. Dessa områden kan hjälpa köldanpassade arter att bestå." Hon tillägger, "Mycket av min forskning talar om för människor varför dåliga saker händer, så det här är trevligt. Det är inte alla goda nyheter, men det är några goda nyheter. Dessa platser finns. Vi kan använda dem. De är viktiga. De strukturerar tydligt skogar."
Mer information: Melissa A. Pastore et al, Frekvent och stark kallluftspoolning driver tempererad skogsammansättning, Ecology and Evolution (2024). DOI:10.1002/ece3.11126
Journalinformation: Ekologi och evolution
Tillhandahålls av University of Vermont
