Jak wynika z badania przeprowadzonego przez Duke University, którego współautorem jest dr hab. Michał Bogdziewicz z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, młodsze, mniejsze drzewa, które obejmują większość wschodnich lasów Ameryki Północnej, zwiększyły produkcję nasion pod wpływem zmiany klimatu, ale starsze, większe drzewa, które dominują w lasach na amerykańskim zachodzie, ucierpiały. Praca na ten temat została opublikowana 23 lutego w Nature Communications.
- Spadek płodności drzew może ograniczyć zdolność lasów do regeneracji, np. po zamieraniu na dużą skalę, które związane jest z rosnącymi temperaturami i nasilającymi się suszami - mówi dr hab. Michał Bogdziewicz. Jak zaznacza James S. Clark, Nicholas Distinguished Professor of Environmental Science w Duke, który kierował badaniami, biogeograficzny podział, opisany po raz pierwszy w nowych badaniach, może radykalnie zmienić skład i strukturę północnoamerykańskich lasów XXI wieku. Wiedza o odmiennych reakcjach lasów na zmiany klimatu - i zrozumienie, dlaczego tak się dzieje - pomoże naukowcom dokładniej przewidzieć przyszłe zmiany w lasach Ameryki Północnej i opracować strategie ochrony i zarządzania w celu złagodzenia tych zmian.
- Płodność determinuje zdolność drzew do regeneracji po zamieraniu i innych zaburzeniach na dużą skalę. Jest to istotny czynnik określający przyszłe reakcje lasów na zmianę klimatu, ale podobnie jak wiele procesów ekologicznych jest wysoce zmienny i niesamowicie trudny do oszacowania - wyjaśnia dr hab. Michał Bogdziewicz. Jak dodaje, produkcja nasion zmienia się czasie w zależności od zmian wielkości drzewa, tempa wzrostu lub dostępu do światła, wody i innych zasobów. Jest także napędzana przez dwa pośrednie skutki klimatyczne. Z jednej strony, płodność drzew zależy od wielkości drzew, a przyrosty zależą od klimatu. Z drugiej strony, bezpośredni wpływ pogody na produkcje drzew zależy od ich wielkości. - Płodność drzew to jedyny kluczowy proces demograficzny determinujący reakcję lasów na zmiany klimatyczne, który nie został oszacowany w terenie na odpowiednio dużą skalę - mówi prof. J. Clark.
Aby rozwiązać ten problem, zespół opracował nowe oprogramowanie statystyczne, które pozwoliło zsyntetyzować dziesięciolecia surowych danych dotyczących rozmiaru, wzrostu, rozrzutu korony i dostępu do zasobów dla prawie 100 000 pojedynczych drzew w długoterminowych stanowiskach badawczych i eksperymentalnych lasach w Ameryce Północnej. Dane ujawniły to, co pominęły poprzednie metaanalizy oparte na uśrednionych pomiarach: w skali kontynentalnej płodność wzrasta, gdy drzewo rośnie, aż do pewnego momentu. A potem zaczyna spadać. - To wyjaśnia różnice trendów, które odnotowaliśmy pomiędzy Wschodem a Zachodem. Większość drzew na Wschodzie jest młoda, szybko rośnie i wchodzi do klasy wielkości, w której rośnie płodność, więc każdy pośredni wpływ klimatu, który pobudza ich wzrost, zwiększa również produkcję nasion - mówi dr hab. Michał Bogdziewicz. Odwrotnie dzieje się w przypadku starszych, większych drzew na Zachodzie. Oczywiście w obu regionach występują małe i duże drzewa, ale regiony te różnią się na tyle pod względem średniej wielkości, że reagują na różne sposoby.
- Teraz, gdy rozumiemy, jak to wszystko działa, następnym krokiem jest użycie nowej wiedzy do przewidywania przyszłych zmian w lasach, w tym migracji gatunków w odpowiedzi na zmiany klimatyczne - dodaje naukowiec z UAM.
