Omfattningen av träddödarna är uppenbar när den ses som en del av den större skogen. Kredit:University of California - Merced
Den mest extrema torkahändelsen på hundratals år orsakade ett katastrofalt dödsfall av Sierra Nevadas mogna träd 2015-2016.
En studie publicerad idag i Naturgeovetenskap beskriver hur UC Merced professor Roger Bales och hans kollega professor Michael Goulden från UC Irvine spårade utvecklingen av förödelsen som orsakats av år av torra förhållanden kombinerat med onormalt varma temperaturer.
Forskarna varnar för att saken förväntas bli värre när de globala medeltemperaturerna ökar.
"Delar av Sierra Nevada nådde en" vändpunkt "2015, där årlig nederbörd plus lagrat underjordiskt vatten inte var tillräckligt för att möta skogens vattenbehov, Sa Bales.
Träden i Kaliforniens bergskogar med blandbar barrträd har rötter som kan dra vatten från så djupt som 5 till 15 meter ner, som historiskt har skyddat träden mot även de värsta fleråriga torka.
Men svårighetsgraden av Kaliforniens torraperiod 2012-2015 "överskred denna säkerhetsmarginal, "sa forskarna. När skogen står utmattad är fuktigheten under ytan, de blev sårbara för angrepp av skadedjur, som leder till utbredd trädöd.
Från 2012 till 2015, hela staten upplevde en förlamande torka, men det var särskilt allvarligt i södra Sierra Nevada. Fyraårsperioden var den torraste under det senaste århundradet, kombinerat med nederbörd under genomsnittet och värme över genomsnittet som sträcker sig år efter år.
Träd stod inför en episk torka från 2012 till 2015, som forskare säger kommer att hända oftare när klimatet värms. Kredit:University of California - Merced
"Den här skogen kan dö som en" perfekt storm "-skärningspunkten mellan fyra års låg nederbörd, varmare temperaturer än tidigare torka, och en kraftigt överfylld skog från århundraden av brandbekämpning, Sa Bales.
Forskningen stöddes av National Science Foundation och U.S. Department of Agriculture. Observationer från U.S. Forest Service Aerial Detection Survey visade att många trädställningar led fullständigt förlorade mogna barrträd. Tallar drabbades särskilt hårt av en angrepp av barkbaggar.
Sierra Nevada Research Institute Director Bales, Framstående professor i teknik vid institutionen för samhälls- och miljöteknik vid teknikhögskolan, och jordsystemvetenskaplig professor Goulden undersökte trädsamhällen på olika höjder och breddgrader i den vidsträckta bergskedjan med hjälp av fält- och fjärranalysobservationer.
En undersökning efter torka visade att trädödligheten var störst nära 3, 800 fot höjd, med nästan 80 procents förlust 2016.
Studien beskriver en nyckelfaktor i avhoppet:En period av ovanligt tät växtlighet som sammanfaller med en långvarig torka och varmare temperaturer än vanligt. Värmen och närheten till träd och växter till varandra orsakade accelererad evapotranspiration - fukt som avdunstar från löv och stiger upp på himlen som vattenånga. Detta fick träden att dra ännu mer vatten från marken.
"Vi förväntar oss att klimatförändringarna kommer att ytterligare förstärka evapotranspiration och överdriven markfuktighet (när mer vatten tas ut ur jorden än som ersätts av nederbörd) under torka, "Goulden sa." Denna effekt kan resultera i en ökning av trädens död med 15 till 20 procent för varje ytterligare grad av uppvärmning. "
Med deras förbättrade förståelse för bidrag från faktorer som höjd, vegetationstäthet, värme, nederbörd och vattenmängder i marken, forskarna sa att de nu har ett ramverk för att diagnostisera och förutsäga skogens dödsfall som orsakas av torka.
"Med hjälp av lättillgänglig data, vi kan nu förutsäga var i fjällskogar fleråriga torka sannolikt kommer att ha störst effekt, och tröskeln vid vilken dessa effekter förväntas inträffa, Sa Bales.
