National forests whose names come from their large, majestic trees—such as Redwood National Park and Sequoia National Park in California—may need to rethink their brands as droughts increase in frequency and severity in many regions around the world due to climate change. New research published this week in the journal Nature Plants finds it’s the large trees that suffer most and are first to die.
The four-person team of researchers conducted a global analysis of how forests respond to drought using already published and vetted inventory data from 40 drought events in 38 forests across the globe. In every case, large trees showed a decrease in how fast they grew, and drought-related tree death increased with tree size in 65 percent of the droughts examined.
“It shows us that this is really a pretty general trend,” said Kristina Anderson-Teixeira, a staff scientist with the Smithsonian Conservation Biology Institute and the Smithsonian Tropical Research Institute and senior author of the paper. “It tells us that biophysical principles make drought tougher on large trees.”
Physics and gravity are factors large trees have to deal with. Imagine trying to suck up water from a straw that is 5 feet tall versus a few inches, said Nathan McDowell, a researcher with the Earth and Environmental Sciences Division at the Los Alamos National Laboratory in New Mexico.
“Being tall, it’s harder to suck water,” said McDowell, a co-author of the paper. In fact, he said, big trees do a lot for a forest ecosystem that their smaller counterparts cannot. Some species, such as the spotted owl, only live in big trees. Large trees provide shade for the forest ecosystem and keep the understory of forests cool and more humid.
Big trees also capture a disproportionate amount of carbon dioxide, making them potential boons in the battle against a changing climate. The authors found that when trees are exposed to drought, not only are climate-stressed trees less likely to take in as much carbon, but when they die, they release large amounts of stored carbon into the atmosphere.
“Plants can’t go to the local 7-Eleven and get something to drink—they’re stuck there,” he said. “The way they deal with dry conditions [is] they close their stomata, holes in leaves that allow water to escape and capture CO2.”
25M trees dead in Calif.
The equivalent metaphor would be if a human could stop sweating when water was scarce, he added. The trade-off, however, is that if a tree does this for an extended period of time, it begins to run out of carbon or experience what is called “carbon starvation.” Scientists think trees don’t die from not taking in carbon, but rather it weakens the tree’s defenses and makes trees more susceptible to predators like bark beetles.
This week, officials in California reported that the number of dead trees in California has soared to 25 million, the result of drought and diseases exacerbated by lack of water (Greenwire, Sept. 28). At least 12 million trees in the state have been killed as bark beetles take advantage of their weakened state. Bark beetles also prefer large trees, the study notes.
SEE ALSO:
Health: Faith and Toilets | Mind: The Best Way to Nap | Tech: Anonymous's Cyber War with ISIS Could Compromise Terrorism Intelligence | The Sciences: Ears: Do Their Design, Size and Shape Matter?
William Anderegg, a postdoctoral fellow at the Princeton Environmental Institute who was not associated with the research, said the paper presented nice preliminary data on how larger trees seem more vulnerable to drought.
“Understanding which trees in the forest are most vulnerable to drought is quite important for understanding whether [they will] continue to act as a strong carbon sink in a rapidly changing climate,” he said in an email.
Anderegg’s own work, including a study published in July in the journal Science, found that forests absorb less carbon for four years after a drought.
He added that the paper was valuable but represents a small sample size, and that more work is needed.
McDowell said the paper adds to a growing body of science that is fueling concern for old, large trees. Although some forest management strategies could be helpful, such as forest thinning and controlled burning in appropriate places, those are merely bandages, he said.
“Do we predict all trees are going to die? Maybe it’s 80 percent,” he said. “The bottom line is we can’t just limit CO2 emissions. We have to stop carbon emissions totally. It’s good our governments are making progress, but it’s just a drop in the bucket.”
Amy Bennett with the Smithsonian Conservation Biology Institute and the University of New Mexico and Craig Allen from the U.S. Geological Survey were also authors of the paper.
แห่งชาติป่าขนาดใหญ่ของพวกเขาที่มีชื่อมาจากต้นไม้ตระหง่านเช่น Redwood อุทยานแห่งชาติและอุทยานแห่งชาติในแคลิฟอร์เนียอาจต้องคิดใหม่ แบรนด์ของพวกเขา ขณะที่ภัยแล้งเพิ่มความถี่และความรุนแรงในหลายภูมิภาคทั่วโลก เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศงานวิจัยใหม่ตีพิมพ์ในสัปดาห์นี้ในพืชธรรมชาติ วารสาร พบว่ามันคือต้นไม้ใหญ่ที่ประสบมากที่สุด และก่อนจะตาย
4 คน ทีมนักวิจัยได้ทำการวิเคราะห์ทั่วโลกว่าป่าตอบสนองภัยแล้งด้วยแล้วเผยแพร่ และตรวจสอบข้อมูลสินค้าคงคลังจาก 40 เหตุการณ์ความแห้งแล้งใน 38 ป่าทั่วโลก ในทุกกรณีต้นไม้ใหญ่ พบว่าลดลงในวิธีการที่รวดเร็วพวกเขาเติบโตและภัยแล้งที่เกี่ยวข้องต้นไม้แห่งความตายเพิ่มขึ้นตามขนาดต้นไม้ใน 65 เปอร์เซ็นต์ของภัยแล้งตรวจสอบ
" มันแสดงให้เห็น ว่านี่คือแนวโน้มสวยทั่วไปจริงๆ " บอกว่า คริสติน่า แอนเดอร์สัน TEIXEIRA เจ้าหน้าที่นักวิทยาศาสตร์กับชีววิทยาการอนุรักษ์สมิทโซเนียนและสถาบันวิจัยเขตร้อนสมิธโซเนียนสถาบัน และผู้เขียนอาวุโสของกระดาษ" มันบอกเราว่า หลักการทางชีวกายภาพให้ความแห้งแล้งรุนแรงบนต้นไม้ใหญ่ "
ฟิสิกส์และแรงโน้มถ่วงเป็นปัจจัยใหญ่ ต้นไม้ต้องจัดการกับ ลองนึกภาพการพยายามดูดน้ำจากหลอดที่ 5 ฟุต เมื่อเทียบกับไม่กี่นิ้ว บอกว่านาธาน McDowell , นักวิจัยที่มี โลกและวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม กองที่ Los Alamos National Laboratory ในเม็กซิโก .
" มีสูงมันยากที่จะดูดน้ำ , " กล่าวว่า McDowell , ผู้เขียนร่วมของกระดาษ ในความเป็นจริง เขาบอกว่า ต้นไม้ใหญ่อะไรมากสำหรับระบบนิเวศป่าไม้ที่เล็กกว่าคู่ไม่ได้ บางชนิด เช่น นกฮุก เพียงอยู่ในต้นไม้ใหญ่ ต้นไม้ใหญ่ให้ร่มเงาในระบบนิเวศป่าไม้ และเก็บ understory ป่าเย็นและชื้นมากขึ้น
ต้นไม้ใหญ่ยังจับปริมาณมหาศาลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ทำให้พวกเขามีศักยภาพ boons ในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ผู้เขียนพบว่าต้นไม้ตากแล้ง , ไม่เพียง แต่เป็นบรรยากาศตรึงเครียดต้นไม้น้อยอาจใช้เป็นคาร์บอนมาก แต่เมื่อพวกเขาตาย พวกเขาจะปล่อยจำนวนมากของการเก็บคาร์บอนสู่ชั้นบรรยากาศ
" พืชไม่สามารถไป 7-11 ท้องถิ่นและหาอะไรดื่มพวกเขาก็ติดอยู่ในนั้น " เขากล่าว " วิธีที่พวกเขาจัดการกับสภาพอากาศแห้ง [ เป็น ] พวกเขาปิดของปากหลุมในใบที่ให้น้ำที่จะหลบหนีและจับ CO2 . "
25m ต้นไม้ที่ตายแล้วในรัฐแคลิฟอร์เนีย
เทียบเท่าอุปลักษณ์จะถ้ามนุษย์สามารถหยุดเหงื่อออกเมื่อน้ำขาดแคลน เขากล่าวเสริม แลก , อย่างไรก็ตามคือว่า ถ้าต้นไม่นี้เป็นระยะเวลานาน มันเริ่มวิ่งออกมาจากคาร์บอนหรือสัมผัสสิ่งที่เรียกว่า " ความอดอยากคาร์บอน " นักวิทยาศาสตร์คิดว่าต้นไม้ไม่ตายจากการคาร์บอน แต่มันลดพลังป้องกันของต้นไม้ ทำให้ต้นไม้อ่อนแอมากขึ้นเพื่อล่า
เหมือนเปลือกด้วง ในสัปดาห์นี้เจ้าหน้าที่ในแคลิฟอร์เนีย รายงานว่าจำนวนของต้นไม้ที่ตายในแคลิฟอร์เนียได้เพิ่มสูงขึ้นถึง 25 ล้านบาท ผลจากภัยแล้ง และโรค exacerbated โดยขาดน้ำ ( greenwire 28 กันยายน ) อย่างน้อย 12 ล้านต้นในรัฐถูกฆ่าเป็นเปลือกด้วงเอาประโยชน์ของตนบอด รัฐ เปลือกด้วงชอบต้นไม้ใหญ่ บันทึกการศึกษา .
ดูเพิ่มเติม :
สุขภาพ :ศรัทธา และสุขา | จิตใจ : วิธีที่ดีที่สุดที่จะนอนหลับ | เทค : สงครามไซเบอร์นิรนามกับ ISIS สามารถประนีประนอมข่าวกรองการก่อการร้าย | วิทยาศาสตร์ : หู : การออกแบบขนาดและรูปร่างขึ้น
วิลเลียม anderegg , Postdoctoral Fellow ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตันสถาบันสิ่งแวดล้อมที่ไม่ได้เกี่ยวข้องกับการวิจัย
การแปล กรุณารอสักครู่..
