Studien delade upp USA:s fastland i de 18 ekologiska regionerna som visas på denna karta. Det starkaste svaret som setts i modeller var för trädförlust i Pacific Southwest-regionen (PS), visas i ljusbrunt, som täcker större delen av Kalifornien. Kredit:National Ecological Observatory Network
Stora delar av amerikanska skogar är känsliga för torka, skogsbränder och sjukdomar. Många lokala effekter av skogsförlust är välkända:torrare jordar, starkare vindar, ökad erosion, förlust av skugga och livsmiljö. Men om en hel skog försvinner, ny forskning visar, detta har rikoscherande effekter i atmosfären som kan påverka vegetationen på andra sidan landet.
En University of Washington-ledd studie publicerad 16 maj i Miljöforskningsbrev visar att skogar som dör i specifika regioner i USA kan påverka växttillväxt i andra delar av landet. De största effekterna som sett var från att förlorat skogstäcke i Kalifornien, en region som för närvarande upplever dramatisk träddödlighet.
"Dessa mindre skogsområden kan ha konsekvenser i kontinental skala, och vi måste verkligen tänka på detta när vi tänker på ekologiska förändringar, " sa första författaren Abigail Swann, en UW biträdande professor i atmosfäriska vetenskaper och biologi. Sådana avlägsna effekter accepteras inom atmosfärsvetenskapssamhället, Swann sa, men idén börjar bara accepteras av ekologer.
En studie från 2016 från samma UW-grupp tittade på vad som tar bort träd från större områden, som västra Nordamerika eller hela Amazonas regnskog, skulle betyda för världsomspännande växttillväxt. Denna studie tog samma synsätt på regional skala.
Projektet delade upp USA på fastlandet i de 18 regioner som används i National Ecological Observatory Network. Forskare körde sedan en klimatmodell för att titta på vad det skulle innebära för odlingsförhållandena över hela landet att ta bort det befintliga skogstäcket från de 13 mest trädbevuxna regionerna.
Ta bort skog (markerad gul) i Pacific Southwest, Northern Rockies och Great Basin-regionerna påverkade växttillväxten på andra håll i landet avsevärt. Green visar områden med ökad växttillväxt i datormodeller, medan brunt visar platser med minskad växttillväxt. Kredit:Abigail Swann/University of Washington
Av alla regioner, Pacific Southwest-regionen, som täcker större delen av Kalifornien, har den minsta totala arean av trädtäcke. Men att ta bort dessa träd hade det största inflytandet på växtförhållandena nationellt, genom att minska vegetationen i östra USA
De exakta mekanismerna skulle kräva ytterligare studier, Swann sa, men i det här fallet verkade det göra östsomrarna något varmare, vilket var skadligt för växternas tillväxt.
"Skogsförlust stör eller förändrar flödesmönstren i atmosfären som leder till ett något annorlunda sommarklimat i den östra delen av landet, ", sa Swann. "Det är mycket analogt med El Niño eller 'blobben, ' något som händer som får atmosfären att röra sig, som orsakar dessa varmare eller kallare förhållanden, eller fuktigare och torrare förhållanden, någonannanstans."
Jämfört med en El Niño-cykel, Swann sa, "förändringarna vi gjorde här var mindre och över land, men det är väldigt analogt."
Resultaten visade också andra västerländska regioner, såsom Northern Rockies och Great Basin-regionen, som har negativa effekter på växttillväxten i den östra halvan av landet. Dessa regioner tappar för närvarande trädtäcket:Kaliforniens skogar har förlorat mer än 130 miljoner träd sedan 2010, till stor del på grund av de kombinerade effekterna av torka, varma temperaturer, insekter och sjukdomar.
Detta flygfoto från augusti 2016 av Sierra Nevada-bergen i centrala Kalifornien visar omfattande trädförluster. Den nya studien visar att förändringar här kan påverka växttillväxt över hela landet. Kredit:US Forest Service
"I vissa fall kan träd dödas av torka, men i många fall försvagas de av torkan och försvinner sedan av skalbaggarna eller andra påfrestningar, sa Swann.
Studien tyder på att den nuvarande skogsförlusten i västra regioner är tillräckligt stor för att utlösa förändringar i växttillväxt, även om det kanske inte är möjligt att upptäcka dessa små förändringar över stora delar av landet.
"Det finns några ganska omfattande, omfattande skogsförluster pågår, ", sa Swann. "De förändringar vi gjorde i modellen är större, men de börjar konvergera med saker som vi faktiskt ser.
"Dessa resultat visar att vi måste börja tänka på hur förändring av växtlighet på ett ställe kan påverka växter någon annanstans, särskilt i samband med klimatförändringar."
