Jak liany pomagają lasom tropikalnym w przystosowywaniu się do zmiany klimatu
Lasy tropikalne odgrywają kluczową rolę w globalnym obiegu węgla. Drzewa pochłaniają dwutlenek węgla w procesie fotosyntezy. Gaz ten jest następnie składowany w biomasie, dzięki czemu jego ilość w atmosferze zostaje ograniczona. Z ustaleń naukowców realizujących projekt Global Forest Atlas wynika, że w lasach tropikalnych składowane jest około 25 % światowych zasobów tego gazu cieplarnianego. Jako swoisty magazyn dwutlenku węgla lasy te odgrywają więc ważną rolę w walce ze zmianą klimatu. Jednak zmiany klimatu wywierają negatywny wpływ na lasy tropikalne. Dla przykładu, w ciągu kilku ostatnich dziesięcioleci naukowcy odnotowali znaczący wzrost porostu lian – pnączy owijających się dookoła i czepiających się drzew. Celem finansowanego ze środków ERBN projektu TREECLIMBERS (Modelling lianas as key drivers of tropical forest responses to climate change) było wyjaśnienie, dlaczego liany rosną szybciej niż dotychczas i jaki może być tego skutek. „Choć nie wiemy tego na pewno, uważamy, że wzrost ten może być metodą adaptowania się lasów do nowej rzeczywistości zmiany klimatu”, mówi Hans Verbeeck, główny badacz projektu i członek grupy badawczej CAVElab na Uniwersytecie w Gandawie. „Jeżeli nasze przypuszczenia są słuszne, proces ten będzie miał istotny wpływ na długookresową równowagę węglową lasów tropikalnych”.
W głębi dżungli
Członkowie zespołu badawczego wyruszyli w głąb dżungli porastającej obszary Kostaryki, Demokratycznej Republiki Konga, Ekwadoru, Gujany Francuskiej, Panamy i Rwandy. Wykorzystując technologię naziemnego skaningu laserowego (LIDAR), metody analizy trwałych izotopów w cząsteczkach wody oraz taśmy miernicze, naukowcy przeprowadzili szczegółowe badanie wszystkich lian na dużych obszarach lasów. Przestudiowali również zużycie wody przez liany oraz sposób, w jaki rośliny te wpływają na strukturę lasu. Celem tych działań było stworzenie pierwszego zestawu kompleksowych danych na temat lian, który mógłby być wykorzystywany w modelach roślinności. „Mieliśmy nadzieję lepiej poznać sposób, w jaki liany wpływają na wychwyt dwutlenku węgla przez drzewa lasów tropikalnych”, wyjaśnia Verbeeck. „Chcieliśmy również zrozumieć, w jakim stopniu liany przyczyniają się do kształtowania wzrostu korony drzew ku górze”. Verbeeck tłumaczy, że naukowcom z projektu TREECLIMBERS udało się opracować typ funkcyjny lian i wprowadzić go do dwóch modeli roślinności. „Dzięki temu możemy modelować rolę, jaką liany odgrywają w dojrzałych i młodych lasach tropikalnych w kontekście zasobów CO2 i jego przepływu”, dodaje uczony. „Posłuży to za wzór dla innych grup badawczych zajmujących się modelowaniem i przyczyni do tworzenia nowych modeli uwzględniających liany”. Badacze zdobyli również cenną wiedzę na temat tego, w jaki sposób liany konkurują z drzewami pod ziemią i nad ziemią. „Ustalenia, jakich dokonał zespół pracujący w Gujanie Francuskiej, każą nam zakwestionować hipotezę mówiącą o głębokości systemów korzeniowych lian”, zauważa Verbeeck. „Planujemy już kolejne badania na ten temat”.
Znaczący wkład naukowy
Oprócz powyższych odkryć zespół projektu, w skład którego weszli studenci studiów doktoranckich, doktoranci i studenci studiów magisterskich, wniósł znaczący wkład do istniejącej literatury naukowej. „Dla przykładu, dostrzegliśmy poważne różnice dotyczące cech funkcjonalnych lian, co podważyło nasz wstępny plan stworzenia jednego typu funkcyjnego dla wszystkich gatunków lian”, dodaje Verbeeck. „Przyczyniliśmy się również do pogłębienia wiedzy społeczności naukowej na temat zachowania lian, w szczególności w kontekście wydajności, z jaką rośliny te wykorzystują zasoby wody, oraz ich powszechnego występowania w różnych stadiach sukcesji lasu”. Verbeeck dodaje, że zespół projektu TREECLIMBERS pracuje nad kolejnymi projektami oraz planuje zorganizować międzynarodowe warsztaty z modelowania lian we współpracy z innymi zespołami badawczymi, które podążają za przykładem naukowców z projektu TREECLIMBERS.
Słowa kluczowe
TREECLIMBERS, liany, lasy tropikalne, zmiana klimatu, dwutlenek węgla, gaz cieplarniany
