Anderna i Sydamerika är den mest artrika biologiska mångfalden hotspot för växter och ryggradsdjur i världen. Men skogen som klättrar uppför denna bergskedja ger en annan viktig tjänst för mänskligheten.

Andinska skogar hjälper till att skydda planeten genom att fungera som en kolsänka, absorberar koldioxid och håller en del av denna klimatförändrande gas ur cirkulation, enligt ny forskning publicerad i Naturkommunikation .

Studien – som bygger på två decennier av data från 119 skogsövervakande tomter i Colombia, Ecuador, Peru, Bolivia och Argentina – producerades av ett internationellt team av forskare inklusive forskare med stöd av Living Earth Collaborative vid Washington University i St. Louis. Huvudförfattare var Alvaro Duque från Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín.

"Baserat på den information vi har, Andinska skogar är en kolsänka - fångar upp mer kol än de släpper ut, " sa J. Sebastián Tello, en medförfattare till studien och en huvudutredare för arbetsgruppen Living Earth Collaborative med titeln, "En syntes av mönster och mekanismer för mångfald och skogförändringar i Anderna:En global hotspot för biologisk mångfald."

"Mängden kol som lagras i den ovanjordiska biomassan i stjälkar och löv på träd ökar faktiskt med tiden, potentiellt kompensera en del av de koldioxidutsläpp som släpps ut i atmosfären, sa Tello, en associerad forskare vid Center for Conservation and Sustainable Development vid Missouri Botanical Garden.

Tello leder Madidi-projektet, en långtidsstudie som Missouris botaniska trädgård har stöttat i nästan 20 år, som involverar växtmångfald och skogsförändringar i Bolivia. Tjugosex av skogsområdena som ingår i denna studie var från Madidi-projektet.

"Två kritiska forskningsfrågor är hur och varför ekosystemens funktion påverkas av klimatförändringarna, " tillade Jonathan Myers, docent i biologi i konst och vetenskap vid Washington University, en annan medförfattare till den nya studien. "Kollagring är en av de viktigaste ekosystemtjänsterna som hjälper till att mildra effekterna av stigande koldioxidnivåer under klimatförändringar och temperaturuppvärmning.

"Denna studie ger insikter om hur arter är i rörelse, under klimatförändringarna, kan påverka dessa bredare ekosystemtjänster som är viktiga för mänskligheten, " sa Myers.

Kol är en viktig byggsten för livet på jorden, men grundämnet bidrar till den globala uppvärmningen när det släpps ut i atmosfären som koldioxid. Levande växtvävnader som stjälkar, bark, grenar och kvistar på träd kan fungera som en kolsänka eftersom de absorberar koldioxid från atmosfären under fotosyntesen.

Genom att låsa in kol, träd i skogar runt om i världen spelar en roll för att upprätthålla global klimatstabilitet. Vissa skogar spelar en större roll än andra - Anderna är främsta bland dem, studien fann.

Tropiska och subtropiska ekosystem tros stå för nästan 70 % av allt kol som binds av jordens skogar. Men tidigare uppskattningar av tropiskt kolupptag baserades till stor del på studier av låglandets ekosystem, som Amazonas.

Denna studie innehåller data från skogsområden som spänner över ett intervall på mer än 3, 000 meter (10, 000 fot) i höjd över de subtropiska och tropiska Anderna. Resultaten indikerar att Anderna liknar andra tropiska skogar genom att de fungerar som kolsänkor ovan jord. Dock, den totala relativa styrkan hos Andinska kolsänkan överstiger uppskattningar från tidigare studier utförda i tropiska låglandskogar i Amazonas, Afrika eller Sydostasien, upptäckte forskarna.

Faktorer som nederbörd, temperatur- och storleksberoende dödlighet hos träd tenderar att driva kollagringsdynamiken i Andinska skogar.

På grund av sin stora storlek, Amazonas skogen ackumulerar för närvarande mer kol än Andinskogen. Men nyare forskning har antytt att Amazonas kan bli mättad med kol inom en snar framtid. Under detta scenario, det fortsatta nettoupptaget av kol i Andinska skogar kommer att bli ännu viktigare.

Som granne till den relativt väl studerade Amazonasskogen, mycket om Andinska skogsekosystem är fortfarande relativt okänt. Utmanande bergsterräng i kombination med avlägset läge gör det svårare för forskare att nå delar av Anderna. Det är också svårt att säkra finansiering för att stödja storskaliga forskningsprojekt som spänner över flera länder.

"Det här dokumentet samlar in och integrerar information från många olika forskargrupper som har arbetat i decennier oberoende, ", sa Tello. "Det är en av de första stora ansträngningarna att samla de forskare som har övervakat dessa skogar."

William Farfan-Rios, en infödd i Cusco, Peru, och en postdoktor vid Living Earth Collaborative, vet på egen hand hur svårt det är att bedriva fältforskning i Anderna. Sedan 2003, han har koordinerat och lett fältkampanjer och forskningsprojekt med Andes Biodiversity and Ecosystem Research Group, arbetar längs en transekt i höjdled mellan Andinska och Amazonas skogar i Peru. Farfan-Rios är också medförfattare till den nya studien.

Farfan-Rios påminde om de utmaningar som är förknippade med en viss skogsundersökningsinsats, säger:"I början, vi var ett team på 14 personer från Cusco. Och, i slutet, Jag var den enda som fortfarande undersökte de där tomterna. Jag var den enda som överlevde det här första laget! Just nu, Jag samarbetar fortfarande med den gruppen och använder den här informationen för min postdoc med Living Earth Collaborative."

På bara 1 % av jordens landyta, de tropiska Anderna innehåller 15 % av världens växtarter, eller cirka 45, 000 arter totalt. Ungefär hälften av dessa växter - cirka 20, 000 arter - är endemiska, vilket betyder att de bara finns i Anderna. Förutom att hysa extrema nivåer av biologisk mångfald, Andinska skogar tillhandahåller och skyddar källor till mat, vatten och kraft för mer än 50 miljoner människor. Dock, global miljöförändring – inklusive avskogning, mänsklig befolkningstillväxt och klimatförändringar – äventyrar den andinska biologiska mångfalden och ekosystemtjänsterna.

"Med utgångspunkt i Williams forskning och upptäckten att Andinska skogar är viktiga kolsänkor och mål för bevarande, det är viktigt att förstå hur uppåtgående artmigrationer som sker under klimatförändringar kan upprätthålla dessa ekosystemtjänster eller funktioner i framtiden, Myers sa. "Bevarandeinitiativ stöder inte bara den nuvarande biologiska mångfalden i skogen, men också livsmiljöer för arter som kommer att vandra till nya områden i framtiden."