木々は気候変動の影響に対して反撃します| 大学ネットワーク

ハリケーンは木の肢と葉を引き裂くことで知られています、しかし、いくらかの種はより大きな生存のために最適化された置換葉を成長させることによってこの損害と戦うことができます、新しい研究によると.

この研究では、クレムソン大学の研究者が、ハリケーンマリア（米国の領土を襲った史上最悪の自然災害）が光を吸収して成長する能力を失った後、プエルトリコの熱帯乾燥林に焦点を当てました。

研究者らによると、研究は、気候変動がカリブ海地域でのハリケーンの頻度と激しさを増すと予想され、熱帯乾燥林の全体的な生物多様性を脅かしている時です。

「カリブ海の熱帯乾燥林は、干ばつとハリケーン擾乱の増加が森林の健康に及ぼす相互作用の影響を研究するための優れたケーススタディであることが判明しました。トリスタン・アラートンクレムソンのBelle W. Baruch沿岸生態森林科学研究所の博士課程の学生研究成果を発表した人　イギリス生態学会年次大会.

葉を測定する

新たに生産された葉の資源獲得を増やすことによって、木がハリケーンによる被害を補うことができたかどうかを調べるために、研究者たちは最も優勢な樹種の13を調べるために南西プエルトリコのグアニカ州の森林。

Allerton氏によると、この地域は「カリブ海の天然乾燥林の中でも最高の区画の1つです」。

彼の説明によると、ここでの降雨は非常に不安定で、森は古代のサンゴ礁からの多孔質の石灰岩の上にあり、すぐに水を吸収するので、木は予測不可能な水利用に対処するためにすでにユニークに適応されています。

「カリブ海の乾燥林は、降雨量勾配の極端な終わりにあり、本土の乾燥林よりも不安定で総降雨量が少なくなっています」とAllertonは述べています。「このため、カリブ海の乾燥林は他の森林と比較して異常に高い資源効率を示しています。」

研究者たちは葉を調べたハリケーンマリアが襲ってから1、8、そして12ヶ月後、そして災害前に集められた葉とそれらを比較しました。

木は、水分の損失を最小限に抑える一方で、大気から二酸化炭素を集めてエネルギーに変換することによって、葉を通してのガス交換に頼っています。

樹木による葉のガス交換率を測定するために、研究者たちは1日を通していくつかの地点で新しい葉にセンサーを取り付けました。さらに、彼らは、新しく作られた葉の形や構造が大気からガスを抽出するのにどのように役割を果たすかを観察しました。

一般的な調査結果

彼らの予備調査結果で、研究者達はハリケーンマリアの後に11種の研究の13がはるかに高い割合で二酸化炭素を摂取していたことを発見した。

さらに、多くは葉のバイオマスに比べて葉の面積を増やすなど、葉の重要な特性を変更しました。つまり、木は同じ量の光を捉えると同時に、葉の生産に費やすエネルギーを減らすことができました。

しかし、調査結果から、常緑樹より落葉性種の方がより急性の反応が示唆されたため、このプロセスには「勝者と敗者」がいる可能性がある、とAllertonは述べています。

これは、常緑樹が季節中に葉のすべてを失うのではなく、時間の経過とともにゆっくりとキャノピーを交換する傾向があり、それが葉の再生中により多くのストレスを引き起こす可能性があるためです。

一般的に言って、データは測定されたすべての樹種の間で応答の大きな変動を示しました。

「これはおそらく、乾燥した森林の種が広範囲の葉の習慣を持っていることによるものです（一部の種は非常に明らかに落葉性/常緑性ですが、ほとんどの種はこの特性の真ん中にある）。

研究を続ける

彼らの研究の次の段階では、種がハリケーンにどのように反応するかを決定する、他の潜在的な寄与要因を調べます。

「ハリケーンが森林に衝突した後、いくつかの樹種は種子からの再生を専門とするが、他の樹種は発芽する」とAllertonは述べた。「もし木が再発芽に特化しているならば、彼らはこの戦略を使って上の樹冠の葉の喪失を補うために新しい芽から素早く新しい葉を作ることができます。」

さらに、研究者らは、ハリケーンマリアに続くその後の乾季の木の生存と成長について収集されたデータと彼らの結果を結びつけたいと考えています。

「通常の状況下では、樹木の死亡率は、最もストレスの多い乾季にピークに達します」とAllertonは述べています。「ハリケーンが発生したときに、私たちの研究が示唆するように「勝者」と「敗者」がいるとすれば、ハリケーン後のストレスの多い乾季を生き残ることができる種に関しても反映されるでしょう。」

なぜそれが重要

これらの最初の発見が示唆するように、いくつかの樹種が他よりもハリケーン被害によりよく適応することができるならば、熱帯の乾燥森林の多様性は長期的には減少するかもしれません。

「カリブ海の多くの植物種は本土の対応するものとは別に進化してきたので、この地域のユニークな固有種の数は異常に多い」とAllertonは述べた。「それゆえ、地球上の他のどこにも見られない多くのユニークな風土病が時間とともに消えることができるという脅威があります。」

さらに、カリブ海の森林は南北アメリカ間を移動する渡り鳥の重要な生息地でもあり、植物の多様性の変化は悪影響を及ぼす可能性があります。

「カリブ海の植物多様性の変化は、米国本土でよく見られる鳥の個体数に影響を及ぼします。これらの生息地には、その移動経路に沿った避難所と食料が必要です」とAllertonは述べています。

若い世代を巻き込む

米国には世界的にユニークな生態系があり、その中にはプエルトリコの熱帯乾燥林もあります、とAllertonは説明しています。

この原生の熱帯乾燥林は、ハワイやフロリダのような国内で見られる他のものと比較して比較的良好な状態にあり、若い世代にとって価値を持ち保護するための重要な場所となっています。

「博物学の観点から、若い世代が現代の脅威に照らしてそのような貴重な資源を保護することの重要性を理解することは非常に重要です」とAllertonは言いました。

残念なことに、Allertonは、乾燥した森林は熱帯の忘れられた森林である傾向があり、より神秘的な熱帯雨林よりもはるかに少ない研究と注意を払うが、それらは等しく脅かされていると説明しました。

「若い世代が参加することは、これらの森林を主要な炭素貯蔵庫や自然史博物館として保護するのを助けるために重要になるでしょう」と彼は言った。