Tropiska träd reagerar på torka olika beroende på deras ålder, enligt ny forskning ledd av en postdoktor vid University of Wyoming.

Mario Bretfeld, som arbetar i labbet vid UW Department of Botany Professor Brent Ewers, är huvudförfattare till en artikel som visas idag (måndag) i tidskriften Ny fytolog , en av de bästa tidskrifterna inom området för anläggningskontroller över vattnets kretslopp. Forskningen genomfördes i samarbete med Smithsonian Tropical Research Institute (STRI).

"Tidningen ger några mycket intressanta insikter om hur skogsåldern interagerar med torka för att avgöra hur mycket vatten som produceras från tropiska skogar, " Ewers säger. "Detta arbete har konsekvenser för driften av Panamakanalen, samt ge grundläggande insikter om hur skogar kontrollerar vattencykeln. "

Forskargruppen jämförde svar på torka i 8-, 25- och 80-åriga skogsfläckar i Agua Salud-projektet, ett 700 hektar stort markanvändningsexperiment samarbete med Panama Canal Authority, Panamas miljöministerium och andra partner. Teamet mätte vattenanvändningen i 76 träd som representerade mer än 40 olika arter i skogar av olika åldrar i Panamakanalens vattendelare under en särskilt utdragen torka till följd av El Niño-förhållandena 2015 och 2016.

Informationen från studien är avgörande för att förstå hur tropiska skogar reagerar på de svåra och frekventa torka som förutses av klimatförändringsscenarier, säger Jefferson Hall, personalvetare på STRI. Han konstaterar att, globalt, 2016 registrerades som det varmaste året sedan klimatrekord började sammanställas.

"Torka kan vara riktigt svårt för tropiska skogar, "Hall säger." För mycket värme, låg luftfuktighet och inte tillräckligt med vatten kan drastiskt förändra vilka träd som överlever. Vi fann att skogsåldern spelar roll. "

Vatten flyttar från jord till rötter, genom stjälkar och grenar till trädblad, där en del av det används för fotosyntes. Det mesta av detta vatten släpps ut i atmosfären - en process som kallas transpiration. Transpiration, eller växtvattenanvändning, kan mätas med hjälp av savflödessensorer i skaftet.

"Transpiration regleras av yttre faktorer - till exempel, hur torr atmosfären är och hur mycket vatten som finns tillgängligt i marken – såväl som interna faktorer, såsom skillnader i struktur och funktion hos trä och löv, "Bretfeld säger." Våra resultat indikerar att de faktorer som är viktigast för reglering av transpiration i unga skogar hade att göra med deras förmåga att komma åt vatten i marken, medan äldre skogar var mer påverkade av atmosfäriska förhållanden."

Under rekordtorkan, vattenanvändningen ökade betydligt i de äldsta skogarna, vars expansiva rotsystem försåg träd med vatten från djupa jordlager och möjliggjorde underhåll av transpiration på vanligtvis soliga och varma dagar. Träd i yngre skogar led av brist på vatten, förmodligen för att deras grundare rotsystem inte kunde komma åt vatten lagrat djupare i marken. Som svar, träd i yngre skogar reglerade mängden vatten de använde under torrperioden.

"Alla träd är inte skapade lika. Deras art och ålder spelar roll. Vi arbetar med att designa tekniker som vi kallar "smart återplantering av skog, ' fatta beslut om vilka trädslag som ska planteras för att uppnå olika markanvändningsmål, " säger Hall. "Denna studie är det perfekta exemplet på kopplingen mellan grundläggande och tillämpad vetenskap, eftersom det belyser behovet av att överväga torktolerans när vi återskogar våta, ändå torka utsatta områden."