Istället för blodtryck, temperatur, och puls, de vitala tecknen för en skog fångas i nyckelegenskaper som mängden kväve i ett träds löv, bladområdet, eller träets densitet. Dessa "funktionella egenskaper" kan påverka hur träd växer - och därför hur skogar reagerar på klimatförändringar. Medan forskare har börjat försöka reta ut dessa mönster under de senaste decennierna, ofullständiga data har gjort det svårt att förstå vad som händer med speciella egenskaper på något meningsfullt sätt – speciellt när man kommer ner till nivån för enskilda träd i en skog.

För att hjälpa till att fylla denna viktiga kunskapslucka, Daniel J. Wieczynski och Santa Fe Institute extern professor Van M. Savage, båda ekologerna vid University of California-Los Angeles, och deras medarbetare bestämde sig för att analysera befintliga data från egenskapsstudier på skogssamhällen för att se vad som kunde avslöjas om dessa förändringar på global skala.

"En av utmaningarna är att du behöver mycket data för att exakt mäta funktionell mångfald, " säger Wieczynski. "Så vår idé var att ta vilken funktionell data vi har tillgänglig från databaser och para ihop detta med lokalt insamlad fältdata, samt uppgifter om artöverflöd, att säga något om förhållandet mellan klimat och biologisk mångfald som vi inte kunde säga tidigare."

Laget, som också inkluderade Santa Fe Institute extern professor Brian Enquist vid University of Arizona, samlat data från 421 trädgemenskaper runt om i världen, inklusive information från 55, 983 enskilda träd från 2, 701 arter, och undersökte en rad "funktionella egenskaper" som påverkar individuell tillväxt, som planthöjd, trädensitet, bladyta, och mängden kol, kväve och fosfor i ett löv. För att bestämma de klimatförhållanden som dessa trädsamhällen lever i, de analyserade också temperaturen, nederbörd, vindhastighet och ångtryck i var och en.

Studien - en av de första som undersökte hur klimatet påverkar funktionella egenskaper i skogssamhällen på global skala - fann bevis på stora förändringar i dessa egenskaper, som skulle kunna påverka skogens produktivitet och sammansättning och till och med hur skogar är fördelade runt om i världen. Och de fann att klimatet påverkar nio olika egenskaper på olika sätt:Till exempel, de upptäckte att bladarean påverkas mest av ångtryck och temperatur, medan höjden främst påverkas av temperaturvariationer. Till författarnas förvåning, Särskilt två klimatfaktorer hade en överdriven effekt på egenskapernas mångfald totalt sett:temperaturvariation – inte bara medeltemperatur – och ångtryck. De hittade också bevis för att skogarna för närvarande förändrar sina egenskaper som svar på den globala uppvärmningen.

Wieczynski och Savage hoppas att arbetet kan bidra till att förbättra noggrannheten hos datormodeller som försöker förutsäga hur skogar kommer att reagera på klimatförändringar i framtiden. "Genom att beräkna ett mer exakt förhållande mellan funktionell mångfald och klimat, med de metoder vi använde, vi kommer att kunna förutsäga dessa förändringar mer exakt i framtiden med hjälp av dessa modeller, ", säger Wieczynski. "Och förhoppningsvis kommer detta att visa att det är viktigt att mäta mer data om egenskaper i samhällen, eller mer information på individnivå i samhällen än bara information på artnivå."

"Jag tror att dessa resultat kommer att vara användbara för att fastställa klimatförändringens effekter på ekologiska system, " säger Savage.

Detta är bara början på att få ett bättre grepp om hur klimatförändringarna påverkar funktionella egenskaper i skogssamhällen, tillägger Wieczynski. "Nästa steg är att gå ut för att göra nya fältstudier där man faktiskt mäter egenskapsvärden för fler individer."