Torka i Amazonas påverkar större träd mer allvarligt eftersom de är mer benägna att dö av hydrauliska fel. Kredit:David Bartholomew
Små träd som växer upp under torka kan utgöra grunden för mer torkatåliga regnskogar, tyder ny forskning på.
Allvarliga och långvariga torkar blir allt vanligare i Amazonas, dödar ofta stora träd som bildar trädkronorna.
Men en ny studie, ledd av University of Exeter, föreslår att små träd anpassar sig bättre till torka och kan växa till en ny generation för att hjälpa regnskogen att överleva.
Med hjälp av data från ett långvarigt torkaexperiment i Brasilien, forskarna upptäckte att små träd reagerar positivt på det extra ljus de får när större träd dör, lyckas öka sin kapacitet för fotosyntes och deras tillväxt trots bristen på vatten.
"Förhållandena i Amazonas förändras på grund av klimatförändringarna, och träd måste anpassa sig om de ska överleva, " sa huvudförfattaren David Bartholomew, från Exeters Global Systems Institute.
"Våra resultat visar att små träd är mer kapabla att ändra sin fysiologi som svar på miljöförändringar än sina större grannar.
"Efter att ha vuxit upp i torka, dessa träd kan utveckla egenskaper som hjälper dem att klara av framtida torka – även när de är fullvuxna.
Under långvariga torka, det täta taket blir öppnare och mer ljus når skogens nedre lager. Kredit:David Bartholomew
"I sista hand, detta kan tillåta dem att bilda nästa generation av kronträd, leder till större övergripande motståndskraft i skogen."
Studien undersökte träd i ett 15-årigt torkaexperiment i Amazonas, där klara plastpaneler fångar upp 50 % av nederbörden.
Forskare tog prov på 66 små träd (1-10 cm i diameter på en höjd av 1,3 m från marken) och 61 stora träd (mer än 20 cm i diameter) i torkaexperimentområdet och ett närliggande kontrollområde utan uteslutning av regn.
Små träd i torkaområdet visade ökad kapacitet för fotosyntes (Jmax 71 %, Vcmax 29 %), 32 % mer lövandning och 15 % mer lövmassa per område jämfört med små träd i kontrollområdet.
"Detta långvariga experiment har visat att stora träd är ganska känsliga för torka, och kommer förmodligen inte att överleva om torka fortsätter att bli vanligare och allvarligare, sa Bartholomew, en Ph.D. student på NERC GW4+ Doctoral Training Partnership.
"Dock, relativt lite är känt om reaktionen från små undervåningsträd som kan vara avgörande för att avgöra framtiden för tropiska skogar.
Torkaxperimentet stoppar 50 % av vattnet att nå marken. Kredit:David Bartholomew
"Undervåningen i en intakt regnskog är vanligtvis en mörk och fuktig miljö.
"Träd som hittas i svagt ljus kommer vanligtvis att nedreglera sin fotosynteskapacitet för att spara resurser.
"Dock, om torka får större träd att dö, dessa träd måste anpassa sig till både minskad vattentillgång och ökat ljus.
"Vår studie tyder på att de har en anmärkningsvärd förmåga att göra detta."
Svaren från trädarter i studien varierade, med några som visar en stark anpassningsförmåga och några visar väldigt lite.
Mer forskning behövs för att förstå hur detta kan förändra sammansättningen av den berömda mångfalden Amazonas regnskog i framtiden.
Pappret, publiceras i tidskriften Växt, Cell och miljö , har titeln:"Små tropiska skogsträd har större kapacitet att anpassa kolomsättningen till långvarig torka än stora kronträd."
