ETH-forskare finner att klimatförändringar ökar risken för senvårfrost i områden där växter inte är anpassade till denna typ av temperatursvängningar, sätter vissa skogar i Europa och Asien högre risk för skador.

Klimatförändringarna gör att tempererade träd i Europa och Asien löper större risk för köldknäppar under senvåren – vilket hotar ekosystemen, jordbruk och ekonomier – finner ny forskning ledd av Crowther Lab vid ETH Zürich, publiceras i tidskriften PNAS .

Ökad uppvärmning tidigt på våren gör att löv dyker upp på träd tidigare på året. Nya uppskattningar visar att detta framsteg i utlöpningen kan vara så mycket som två veckor i genomsnitt under resten av århundradet. Tidig utlövning gör att träden löper större risk för allvarliga skador från sen vårens frost, eftersom unga blad är mer känsliga för frysning. Den nya studien visar att förekomsten av sådan sen vårfrost ökar.

Förutsäga framtida risker

Den mest dramatiska riskökningen är i områden där senvårfrost var sällsynt:kustnära och östra delar av Europa och Östasien. I dessa områden, många lokala träd är "opportunistiska, " och lämna ut efter bara korta perioder av uppvärmning. Detta tyder på att klimatförändringarna kommer att leda till en bristande överensstämmelse mellan tjälen på senvåren och trädens strategier för att klara frost. Därför, forskare förväntar sig att 35 % och 26 % av de tempererade skogarna i Europa och Asien kommer att bli allt mer känsliga för vårfrost i framtiden. Constantin Zohner, huvudförfattare till studien, sa:"Jag började undersöka frostrisken eftersom jag märkte att löv dör runt mitt hem i Tyskland. Vissa arter var resistenta, andra mottagliga. Jag ville visa globala skillnader och evolutionära anpassningar och fann att frostrisken ökade mest i Europa och Östasien." Thomas Crowther, från Crowther Lab vid ETH Zürich och senior författare till studien sa:"Genom att ge en kvantitativ och rumsligt uttryckt förståelse för risken för sen vår-frost, denna studie kan vara värdefull för att vägleda jordbruket, skogsbruk, och miljöbeslut."

Frostrisk påverkar ekonomier och klimatförändringar

Global uppvärmning är förknippad med överdrivet varmt väder och sommarvärmeböljor. Dock, klimatförändringarna kommer att förvärra alla typer av extremväder och köldknäppar ska inte bortse från. I mars 2017, en kyla dödade hälften av de ikoniska körsbärsblomningarna i Washington, DC som hade dykt upp tidigt efter en ovanligt varm februari. Samma år, en aldrig tidigare skådad varm period fick växtlighet att springa ut i västra Europa före en sen vårfrost i april. Denna frosthändelse orsakade allvarliga skador på naturliga och odlade växter, vilket sammantaget ledde till uppskattningsvis 3,3 miljarder euro i ekonomisk förlust, varav endast 18 % var försäkrade, enligt MunichRe.

Den minskade fotosyntesen till följd av bladskador bidrar också till en ökning av kol i atmosfären. Skadade träd tar inte upp så mycket kol.

Kartläggning av frostmönster och växtegenskaper

Den nya stordatastudien analyserade timtemperaturer runt om i världen under en 60-årsperiod och kartlade nästan 1, 500 arter för deras mottaglighet för frost. Genom att kombinera årliga frostförekomster och växtegenskaper på global skala kunde forskare förutsäga skogarnas sårbarhet för sena frosthändelser under klimatförändringar.

Kartorna visar att dessa köldknäppar i allmänhet är vanligare i Nordamerika än i Europa och Asien. Detta beror främst på frånvaron av öst-västliga bergskedjor i Nordamerika som tillåter varma perioder från Mexikanska golfen och kalla perioder från arktiska regioner att obehindrat röra sig över kontinenten, vilket resulterar i hög kortsiktig temperaturvariation. Studien visar också att många träd i områden som historiskt är utsatta för vårfrost, som Nordamerika, har investerat i vissa skyddsåtgärder. Dessa "försiktiga" träd bladar inte ut om de inte har upplevt tillräckligt med värme. Denna försiktighet ger en värdefull försäkring mot frostskador som kan påverka deras tillväxt, reproduktion och överlevnad.