De amerikanska skogarnas ansikte förändras, tack vare klimatförändringar inducerade förändringar i nederbörd och temperatur som orsakar förändringar i mängden av många trädarter, enligt en ny artikel från University of Florida forskare.

Resultatet betyder att vissa skogar i östra USA redan börjar se annorlunda ut, men viktigare, det betyder att skogarnas förmåga att suga upp kol också förändras, vilket i sin tur kan leda till ytterligare klimatförändringar.

"Även om klimatförändringarna har varit mindre dramatiska i östra USA jämfört med vissa andra regioner, som Alaska och sydvästra USA, vi var intresserade av att se om det fanns signaler i skogsinventeringsdata som kan tyda på klimatinducerade förändringar i östliga amerikanska skogar, sa Jeremy Lichstein, senior författare och en UF biträdande professor i biologi. "De förändringar vi dokumenterade är lätt maskerade av andra störningar, vilket förmodligen är anledningen till att ingen tidigare hade dokumenterat dem. Utan en långsiktig datauppsättning med miljontals träd, vi kunde förmodligen inte ha upptäckt dessa förändringar."

Studien visas idag i tidskriften Natur .

Lichstein och hans team baserade sina resultat på systematiska skogsinventeringar av träd i östra USA från 1980-talet till 2000-talet. Teamet tittade specifikt på skogsbiomassa, trädslagssammansättning, och klimatförändringar. Forskarna fann att årtionden av förändringar i vattenbrist har minskat skogens biomassa, orsakar ett inflöde av träd som är mer toleranta mot torka men som växer långsammare. Denna förändring resulterar i betydande förändringar i skogens artsammansättning med åtföljande ekologiska effekter och, dessutom, påverkar skogsbiomassans (massan av levande träd) att lagra kol. Friska skogar spelar en nyckelroll i globala ekosystem eftersom de innehåller mycket av den terrestra biologiska mångfalden på planeten och fungerar som en nätsänka för att fånga upp atmosfäriskt kol. Eftersom klimatförändringarna påverkar skogarna, så påverkar skogarna klimatförändringarna.

Vattenbelastning kan orsakas av stigande temperaturer, minskar nederbörden, eller en kombination av de två. För att studera förändringar i markfuktighet, forskarna använde Palmer torkans svårighetsgradsindex för att undersöka genomsnittlig vattentillgång och vattenförlust under studieperioden.

Skogar påverkas av andra mänskliga aktiviteter som jordbruk eller avverkning, och många befinner sig i ett skede av ekologisk succession med lägre biomassa jämfört med mogna skogar. Denna historia av störningar gjorde forskarnas analys utmanande. För att lösa detta, forskare jämförde skogar utifrån deras ålder. "Vi jämförde skogar på 1980-talet av en viss ålder (t.ex. en 80-årig skog) till skogar i samma ålder på 2000-talet, ", sa Lichstein. "I områden där klimatet blev blötare, vår analys visade ökningar av biomassa under de två decennierna, i de områden som blev torrare, det skedde minskningar av biomassa. När vi ser på östra USA som helhet, Det fanns en övergripande trend mot ett torrare klimat från 1980-talet till 2000-talet, och därför var den övergripande effekten av klimatet under de två decennierna att minska skogsbiomassan."

Torktoleranta trädarter tenderar att allokera mer kol till fina rötter och mindre till sina löv och vedartade delar som skulle binda mer kol. Lichstein sa att även om de förväntade sig att en ökning av torktoleranta trädöverflöd skulle förhindra biomassaförluster på grund av vattenbrist, det motsatta verkar vara sant. "Funktionella förändringar förstärkte effekterna av klimatet genom att göra skogens biomassa mer lyhörd för torkning eller vätning, " sa han. "I efterhand, detta är vettigt, eftersom torka-toleranta arter tenderar att växa långsamt. Så, om torka orsakar en övergång till mer torktoleranta arter, biomassan kommer att minska jämfört med skogar som domineras av snabbväxande, torktoleranta arter."

Övergripande, studien visar att skogsbiomassa och trädslags sammansättning och deras kombinerade inverkan på kollagring påverkas av klimatförändringar på en känslig och kort tidslinje – bara några decennier. "Det är för tidigt att säga om förstärkningseffekten som vi dokumenterade är ett utbrett fenomen eller inte, " sa Lichstein. "Vi hoppas att våra resultat kommer att stimulera ytterligare forskning om samband mellan artsammansättning, ekosystemfunktion, och klimatvariation."