Prognoza wpływu zmian klimatycznych na lasy
Wyższe temperatury implikują zwiększone zapotrzebowanie na wodę w lasach, co powoduje nasilone występowanie susz (i ryzyko wybuchu pożaru) w wielu regionach świata, w tym w basenie Morza Śródziemnego. Zidentyfikowanie gatunków i obszarów leśnych, które mogą być wrażliwe na zmniejszenie dostępności wody, ma zasadnicze znaczenie dla zrozumienia przyszłych zmian w składzie i strukturze lasów oraz sposobu, w jaki będą wywierać wpływ na kluczowe usługi ekosystemowe. Finansowany przez UE projekt programu „Horyzont 2020” PHLOEMAP wykorzystał cechy funkcjonalne w celu poprawy prognozowania gdzie i kiedy mogą wystąpić spowodowane suszami, katastrofalne zmiany w usługach ekosystemu. Cechy funkcjonalne są wymiernymi wyróżnikami, które mogą wpływać na wzrost, reprodukcję lub przetrwanie drzew, dostarczając ważnych informacji na temat procesów ekologicznych i demograficznych. Zdolność adaptacji poprawia wytrzymałość drzew W ramach inicjatywy zbadano w jaki sposób rośliny dostosowują swoją strukturę i funkcjonowanie do warunków klimatycznych oraz w jaki sposób ta wewnątrzgatunkowa i międzygatunkowa adaptacja wpływa na ich zdolność do opierania się suszy. „Zbadaliśmy sześć dominujących gatunków drzew w Katalonii, w północno-wschodniej Hiszpanii, w odniesieniu do szerokiego gradientu dostępności wody, wykorzystując działki z hiszpańskiej sieci krajowego spisu lasów, co pozwoliło nam połączyć nasze szczegółowe pomiary cech roślin z informacjami na temat dynamiki lasów na poziomie drzewostanu”, mówi koordynator projektu dr Jordi Martínez Vilalta. Naukowcy zbadali strukturę i anatomię drewna, w szczególności w odniesieniu do roli, jaką łyko i tkanka miękiszowa pełnią w funkcjonowaniu drzew i lasów w czasie suszy. Łyko to żywa tkanka, która transportuje rozpuszczalne związki organiczne powstające w procesie fotosyntezy w liściach, a tkanka miękiszowa składa się z żywych komórek o cienkich ścianach komórkowych, które aktywnie zaangażowane są w wydzielanie, przechowywanie składników pokarmowych i inne czynności. Naukowcy opracowali również obszerny zestaw danych dotyczących zmienności cech drewna i łyka w zależności od gradientu dostępności wody w skali regionalnej, odnosząc się zarówno do zmienności wewnątrzgatunkowej jak i międzygatunkowej. Drewno przenosi wodę i rozpuszczone substancje mineralne z korzeni do pozostałych części rośliny, a także zapewnia stabilność fizyczną. „Skupiliśmy się na dostępności wody, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób poszczególne gatunki przystosowują się do różnych środowisk oraz w jaki sposób wzajemnie się zastępują w zależności od gradientu środowiskowego”, wyjaśnia dr Elisabeth Robert. Prognoza zmian w lasach Zestaw danych, opracowany w ramach projektu, wykazał związki między cechami a odpowiedzią drzew na suszę, umożliwiając naukowcom ustalenie najlepszej kombinacji cech na potrzeby prognozowania wytrzymałości w warunkach suszy w obrębie danego gatunku drzewa, jak również między różnymi gatunkami. Naukowcy zbadali również, w jaki sposób zmienność cech drewna i łyka wpływa na produkcyjność lasów i ich słabe punkty przy różnych scenariuszach zmian klimatycznych w różnych skalach ekologicznych. Projekt PHLOEMAP uwypuklił znaczenie wewnątrzgatunkowej zmienności funkcjonalnych cech roślin oraz pokazał w jaki sposób właściwości tkanek, takich jak drewno, łyko czy liście, zmieniają się w zależności od gradientu dostępności wody. „Fizjologiczne i strukturalne zmiany określają, które gatunki mogą być bardziej podatne na zmiany dostępności wody in situ, a skupienie uwagi na dominujących w danym obszarze gatunkach drzew pozwala nam przewidzieć, które gatunki będą w stanie zastąpić te, które są bardziej podatne”, twierdzi dr Martinez Vilalta. Projekt będzie dla naukowców niezwykle przydatny podczas próby zrozumienia i przewidzenia, w jaki sposób lasy mogą się zmienić w przyszłości. Ponieważ ekosystemy leśne mają kluczowe znaczenie dla regulacji sektora energetyki oraz gospodarki węgla i wody, zwiększona świadomość tego, jaki wpływ mają zmiany klimatyczne na lasy może pomóc w lepszym planowaniu przeciwdziałania niekorzystnym skutkom tych zmian.
Słowa kluczowe
PHLOEMAP, las, woda, cecha funkcjonalna, ekosystem
