Tropiska regnskogar spelar en avgörande roll för att reglera det globala klimatsystemet - de representerar jordens största markbundna CO2-sänka. På grund av dess breda geografiska vidd och årslång produktivitet, Amazonas är nyckeln till de globala kol- och hydrologiska cyklerna. Klimatförändringar kan hota regnskogarnas öde, men det råder stor osäkerhet om regnskogarnas framtida förmåga att lagra kol. Medan allvarliga torka har inträffat de senaste åren i Amazonas vattendelare, orsakar utbredd träddödlighet och påverkar skogarnas förmåga att lagra kol, drivkrafterna bakom tropiska regnskogars känslighet för torka är dåligt förstådda.

En ny studie ledd av Pierre Gentine, docent i jord- och miljöteknik vid Columbia Engineering, visar att fotosyntesen i höga Amazonasskogar – skogar över 30m – är tre gånger mindre känsliga för nederbördsvariationer än i kortare skogar på mindre än 20m. Högre Amazonasskogar visade sig också vara äldre, har mer biomassa och djupare rotsystem som gör att de kan komma åt djupare markfuktighet, vilket gör dem mer motståndskraftiga mot torka. Tidningen publicerades online den 28 maj Naturgeovetenskap .

"Våra fynd tyder på att skogens höjd och ålder är en viktig regulator av fotosyntes som svar på torka, säger Gentine, som också är medlem i Earth Institute och Data Science Institute. "Även om äldre och högre träd visar mindre känslighet för nederbördsvariationer (torka), de är mer mottagliga för fluktuationer i atmosfärisk värme och torrhet, som kommer att öka avsevärt med klimatförändringarna. Vår studie visar att Amazonas skogen inte är enhetlig som svar på klimatförändringar och torka, och belyser gradienten av reaktioner som kan observeras över Amazonas skogar på vattenstress, torka, ändringar av markanvändning/markskydd, och klimatförändringar."

Klimatförändringar förändrar dynamiken, strukturera, och Amazonas funktion. Även om klimatfaktorer som styr de rumsliga och tidsmässiga variationerna i skogarnas fotosyntes har studerats väl, påverkan av skogens höjd och ålder (påverkad av till exempel avskogning) på denna kontrollerande effekt har sällan beaktats. Gentine använde fjärranalysobservationer av solinducerad fluorescens (en proxy för fotosyntes), nederbörd, underskott av ångtryck, och takhöjd, tillsammans med uppskattningar av skogsålder och biomassa ovan jord. Hans grupp tillämpade statistiska tekniker för att uppskatta hur ålder och höjd kunde ändra skogens känslighet för torka.

Gentines fjärranalysobservationer visade att höga och äldre skogar var mindre känsliga för torka men mer känsliga för värme och atmosfärisk torrhet. Detta fynd har konsekvenser för yngre kontra äldre skogars förmåga att motstå – eller inte – framtida torka. Till exempel, avskogning kan öka skogarnas känslighet för torka, i takt med att skogen blir yngre och därmed känsligare för torka.

"Vår studie gör det klart att skogshöjd och ålder direkt påverkar kolcykeln i Amazonas, " säger Gentine. "Detta är särskilt viktigt med tanke på hur viktig Amazonas regnskog är för den globala kolcykeln och klimatet."

Studien har titeln "Höga Amazonas skogar är mindre känsliga för variationer i nederbörd."