En insektsangrepp som dödar hemlock -träd i New England -skogar har en betydande inverkan på vattentillgångarna i skogsklädda ekosystem som tillhandahåller viktiga vattenförsörjningar till en av landets mest befolkade regioner, enligt forskning från Indiana University geografer och kollegor vid tre universitet i Massachusetts.
Studien är den första som visar en ökning av vattenutbytet - mängden vatten som når bäckar och floder - till följd av skogsskador orsakade av ett insekts skadedjur som kallas hemlock woolly adelgid. Insektskadade träd använder mindre nederbörd och tillåter mer vatten att nå marken och rinna ut i vattenvägar. Med mindre lövverk, träden återför mindre fukt till atmosfären via transpiration och avdunstning.
"Vi observerade en 15 -procentig ökning av det årliga vattenutbytet, "sa Taehee Hwang, en biträdande professor vid institutionen för geografi vid IU Bloomington College of Arts and Sciences. "Men det är många problem som är inblandade i detta ämne. Vattenkvaliteten kan lida då regn faller snabbare från skogsområden och bär högre koncentrationer av näringsämnen. Den långsiktiga bilden kan förändras när hemlocks ersätts med bredbladiga träd som har en annan inverkan på vattenresurserna. "
Hwang och Jihyun Kim, en postdoktor vid Geografiska institutionen, är de två första författarna till studien. Forskningen genomfördes vid Harvard University Harvard Forest i Petersham, Massachusetts, cirka 75 mil väster om Boston. Orten ger betydelse för resultaten.
"Ytvattenresurser är mycket viktiga i östra USA, och skogar är viktiga källor för rent vatten, "Hwang sa." Studieplatsen för denna forskning är i huvudvattenområdet för huvudvattentillförseln för större Boston -området. "
Östra hemlock träd är stora, attraktiva vintergröna som finns från Kanada till Georgien, växer ofta i svala områden på sluttningar och nära bäckar och floder. På många områden är de en grundart, spelar en nyckelroll i struktureringen av det ekologiska samhället.
Men hemlockskogar i östra USA har förstörts av hemlockullens ulladelgid, en liten insekt som livnär sig på hemlockkvistar, nära lövets bas. Adelgiden, en invasiv art från Japan, har till stor del utplånat hemlockskogar i södra appalacherna.
Skadedjuret nådde New England i mitten av 1980-talet och två decennier senare infekterade Massachusetts-skogarna där studien genomfördes. Den nordliga spridningen av angreppet har bromsats av kalla vintertemperaturer, som dödar många av adelgiderna, men spridningen kommer sannolikt att accelerera till följd av klimatförändringar, Sa Hwang.
I studien, forskarna använde olika åtgärder för att förstå effekterna av hemlockullens adelgid på sötvattensutbytet. De kartlade flödet av vatten i vattendrag och observerade förändringar i hälsoträdens träd. De mätte också rörelsen av vatten till atmosfären via avdunstning och transpiration från den hemlock-dominerade baldakinområdet, och sedan modellerade de nettoeffekten av adelgidangreppet med hjälp av olika metoder.
De fann att avdunstning och transpiration minskade mellan 24 procent och 37 procent under en tioårsperiod. Att jämföra en vattendelare med fler hemlock -träd till en liknande vattendelare i närheten med färre hemlocks, de hittade en ökning med 15,6 procent i det årliga vattenutbytet under ungefär samma period.
Hwang sa att det behövs mer studier för att avgöra om ökningen av flödet är en långsiktig funktion eller om det kommer att vända när hemlock träd dör och ersätts av bredbladiga träd. Mer forskning behövs också, han sa, för att utvärdera effekten av att förlora hemlock träd på vattenkvaliteten.
Artikeln, "Ökat vattenutbyte på grund av hemlock -ulladelgidangrepp i New England, "publicerades i tidningen Geofysiska forskningsbrev .
