根據(jù)12月17日發(fā)布的最新研究,隨著氣候變暖,21世紀西南森林的生產(chǎn)力可能平均下降75%。
研究小組說,新的估計比以前更好,因為它是基于平均條件下樹木生長信息的新數(shù)據(jù)庫。此前的估計是基于一個數(shù)據(jù)庫,其中包括許多生長在邊緣條件下的樹木。這一發(fā)現(xiàn)是基于大約十年前在猶他州實驗室發(fā)現(xiàn)的大約20,000個未經(jīng)分析的樹芯的寶庫。樹心可見的年輪反映了全年的氣候條件。第一作者Stefan Klesse說,新的樹芯樣本比以前收集和分析的許多森林更能代表森林。他是UA樹環(huán)研究實驗室的博士后研究員。
資深作者瑪格麗特埃文斯(Margaret Evans)表示,美國林務(wù)局森林調(diào)查和分析計劃新數(shù)據(jù)集的空間表示是“前所未有的”。她說,新數(shù)據(jù)集中的樹生活在平均生長條件下“喬施莫樹”。UA Tree研究實驗室助理教授埃文斯說:“根據(jù)我們的分析,喬施默樹的生長將減少75%,邊緣樹幾乎注定要失敗。先前可供研究人員使用的數(shù)據(jù)庫是國際樹木年輪數(shù)據(jù)庫(ITRDB),其中包含許多生長在邊緣條件下的樹木樣本——埃文斯稱之為“邊緣”。
當ITRDB的樹木第一次被取樣時(通常是幾十年前),研究人員選擇了生活在邊緣條件下的樹木,因為這些樹木對氣候變化最敏感,所以它們最適合揭示過去幾個世紀氣候是如何變化的。樹木研究人員早就知道,ITRDB樣本可能高估了氣候?qū)ζ胀淠镜挠绊?,但到目前為止,還沒有其他可用的數(shù)據(jù)。埃文斯說,盡管ITRDB的樹木可能高估了21世紀森林樹木對氣候變化的反應(yīng),但這些信息仍然很有價值?!斑@些樹是煤礦里的金絲雀——森林的邊緣是我們將首先看到變化的地方,”她說。
12月17日,《自然通訊》發(fā)表了克萊塞、埃文斯和他們的合著者的研究論文《采樣偏差高估了氣候變化對美國西南部森林生長的影響》。合著者名單位于本版中。美國農(nóng)業(yè)部、美國環(huán)境保護署和納瓦霍國家資助了這項研究。當猶他州奧格登的美國林務(wù)局落基山研究站的科學家們從一棟建筑搬到另一棟建筑時,一個新的森林調(diào)查和分析樹的核心集合出現(xiàn)了。研究人員驚訝地發(fā)現(xiàn),一個裝滿樹芯的滿是灰塵的盒子從未被分析過。
在20世紀80年代和90年代,美國西部八個內(nèi)陸州的樹木系統(tǒng)地采集了巖心。核心反映了一些樹木的生長,可以追溯到20世紀20年代,有些甚至更早。美國林務(wù)局落基山研究站的合著者R. Justin DeRose和John Shaw開始了艱苦的工作,從大約20,000個核心測量年輪,每個核心來自一棵特定的樹。兩位科學家招募了埃文斯,并從亞利桑那州的樹木中提取了大約2000個巖心。她的研究團隊包括八名美國大學本科生,他們在2015年開始對這些核心進行編目并記錄數(shù)據(jù)。
研究人員想知道,新的樹木年輪記錄可能會揭示21世紀下半葉氣候變化將如何影響中國西南地區(qū)的林木生長。為了解決這個問題,他們重點研究了猶他州、科羅拉多州、亞利桑那州和新墨西哥州的普通松、花旗松和黃松的記錄。
克萊塞現(xiàn)在是瑞士蘇黎世聯(lián)邦研究所WSL的博士后研究員,他將來自“喬施莫”樹的新分析核心的信息與來自亞利桑那州和新墨西哥州的858棵樹的額外樹木生長記錄進行了比較。ITRDB的記錄。
為了預(yù)測21世紀該地區(qū)的降水和溫度,他使用了最新的氣候模型之一,CMIP5(耦合模型比較項目第五階段)。他的分析表明,在氣候變化下,普通樹木的生長不會像ITRDB記錄的樹木那樣減少。即便如此,他說,“隨著氣候變暖,樹木的生長也會下降?!卑N乃拐f,“就氣候條件而言,樹木必須得到它們得到的一切。當溫度上升時,他們不得不應(yīng)對——或者不應(yīng)對。”她和克萊絲正在擴大他們的研究范圍,包括從從墨西哥到加拿大的整個收集的30,000份道格拉斯冷杉樹的核心數(shù)據(jù)。
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