Du kan inte se det hända. Men vad som händer under jorden i en skog är mycket viktigt för att avgöra dess öde.

I en ny studie, forskare drar slutsatsen att vattenflödet i sidled genom marken kan ha en viktig inverkan på hur strandskogar reagerar på klimatförändringar. Modeller som används för att förutsäga skogarnas framtida situation tar vanligtvis inte hänsyn till denna faktor – men de borde, säger forskare.

"Det har inte varit mycket uppmärksamhet på grundvatten och hur vattenförflyttning från en plats till en annan under marken kan påverka växternas överlevnadsutsikter, göra vissa platser torrare, och andra blötare, " säger huvudförfattaren Xiaonan Tai, Ph.D., biträdande professor i biologiska vetenskaper vid New Jersey Institute of Technology. "Grundvatten är en dold vattenkälla för ekosystem som människor har försummat genom åren:Det är mycket svårt att observera och kvantifiera, bara för att vi inte kan se det. Bidraget från vår nya forskning är att börja karakterisera laterala grundvattenprocesser och kvantifiera hur stor roll de kan ha när det gäller att påverka skogens framtid."

Studien publicerades i juli i Miljöforskningsbrev , bygger på forskningsteman som Tai utforskade som doktorand. student i geografi vid universitetet i Buffalo, där hon tog sin doktorsexamen 2018.

Det nya dokumentet fokuserar på att införliva information om hydrologi under ytan i beräkningsmodeller som förutsäger skogens framtida öden.

"Vår forskning kommer i grunden att förändra hur jordens modelleringssamhälle kommer att tänka på effekterna av framtida klimatförändringars torka på skogarna, " säger Scott Mackay, Ph.D., UB professor och professor i geografi och professor i miljö och hållbarhet. "I huvudsak, de olika vegetationsmodellerna där ute idag antar att världen är platt. Vår modell förändrar historien genom att tillåta vatten att flyttas i sidled under ytan, samtidigt som trädens fysiologiska reaktioner på landskapet modelleras."

Förutom Tai och Mackay, Författarna till den nya studien inkluderar Martin D. Venturas, Ph.D., vid Universidad Politécnica de Madrid; Paul D. Brooks vid University of Utah; och Lawrence B. Flanagan, Ph.D., vid University of Lethbridge. Forskningen finansierades av U.S. National Science Foundation.

Papperet modellerar potentiella framtider för en strand av bomullsskog i Alberta, Kanada, med fokus på en 20-årsperiod i slutet av 2000-talet. Ripariska skogar är vanliga ekosystem som ligger intill en vattenkropp som en bäck eller damm.

Konventionell visdom tyder på att när koldioxidnivåerna i skogarna ökar, små porer på löv - kallade stomata - behöver inte öppna sig så brett för att absorbera koldioxiden som växter behöver för fotosyntes. Detta, i tur och ordning, kommer att leda till minskad vattenförlust, som sker genom stomata.

Men den nya studien tyder på att mängden vatten som sparas för framtida användning kanske inte är så stor som förväntat:"När du introducerar lateralt vattenflöde under ytan, det finns fortfarande extra sparat vatten, men det sparade vattnet kommer inte att förbli lokalt, " säger Tai. "En del av det kommer att flytta bort, och när det väl är borta, växter kommer inte att kunna använda det i framtida torka."

Dessutom, modeller som inte beaktar horisontellt vattenflöde kan överskatta andra dödlighetsrisker, säger Mackay.

"Inom jorden, vatten kan röra sig i alla riktningar från områden med hög vattenhalt till områden med låg vattenhalt, " säger han. "Detta uttalas i bergiga landskap eftersom vattnet rör sig från hög till låg höjd, och i närheten av vattendrag, sådana som man hittar i flodslätter.

"Genom att flytta vattnet runt horisontellt, platser som annars skulle vara väldigt torra när regnstoppen görs blötare, while areas that are typically wet can afford to give up some water without harming the plants."

The big-picture message of the research? If scientists and policymakers want to understand how riparian forests will fare in a warming world, they'll need to think more about hydrology and the hard-to-see processes that occur beneath the forest floor.