Jak lasy zareagują na suszę? Suche fakty i nieoczywiste odpowiedzi
Modele powierzchni ziemi służą badaniu wymiany węgla, wody i energii między powierzchnią naszej planety oraz atmosferą, stanowiąc fundament, na którym opierają się modele klimatyczne. Często są one jednak mocno uproszczone, a szacunki dotyczące ilości wody oddawanej przez lasy opierają się na stałych wartościach.
Skutki suszy
Badacze finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu M-TRAIT skupili się na poprawie jakości oraz dokładności prognoz opartych na tych modelach. „Modele tego rodzaju są w dużym stopniu kalibrowane pod kątem aktualnych warunków, w związku z czym przestają być wiarygodne, jeśli przyłożymy je do jakichkolwiek innych warunków klimatycznych”, wyjaśnia Aude Valade, badaczka projektu M-TRAIT. Ze względu na prognozy wskazujące, że zmiana klimatu zwiększy częstotliwość występowania poważnych susz, opracowanie modeli pozwalających przewidywać zachowanie lasów jest niezwykle ważnym zadaniem. Modele powierzchni ziemi wykorzystują dużą liczbę parametrów, spośród których niektóre są związane z fizjologią okrywy roślinnej. Jednocześnie nie uwzględniają one faktu, że rośliny mogą dostosować swoje zachowanie w reakcji na zmianę klimatu. „Zazwyczaj parametry są kalibrowane względem aktualnie panujących warunków klimatycznych i dostosowywane do momentu, w którym model pasuje do praktycznych obserwacji”, zauważa Valade. „Problem polega głównie na tym, że warunki klimatyczne, które zapanują za kilka lat, nie są czymś, co możemy sprawdzić doświadczalnie już dziś”. W celu usprawnienia modeli konieczne było zatem uwzględnienie dokładniejszych danych dotyczących fizjologicznej reakcji drzew na zmianę klimatu. Prace dotyczyły parametrów, takich jak p50 oraz margines bezpieczeństwa hydrologicznego, określających poziom stresu wodnego, który może przetrwać drzewo.
Ulepszony model
„Chcieliśmy dowiedzieć się, w jaki sposób lasy zareagują na suszę, stąd właśnie wynikła potrzeba zbadania zmian zachowania pojedynczego drzewa”, dodaje Valade. Dzięki poznaniu zmian poszczególnych cech i zachowań w czasie stresu wodnego wywołanego suszą badacze mogą lepiej przewidywać zmiany w zachowaniu całych lasów. W celu zgromadzenia danych badacze skupili się na analizie opublikowanych danych dotyczących cech i zachowań mierzonych na całym świecie, w tym na terenach leśnych w Katalonii, badanych przez Ośrodek Badań Ekologicznych i Zastosowań Leśnych (CREAF). Łącznie naukowcy zgromadzili przeszło 4 500 punktów danych dotyczących 24 różnych cech, by na ich podstawie określić elastyczność zachowań drzew. Wyniki badań są nadal analizowane, jednak według Valade wstępne rezultaty wskazują, że modele są znacznie dokładniejsze. „Obecnie używamy jednej wartości p50 na gatunek drzewa dla całej Europy. Tym razem dysponowaliśmy wartością dla każdego terenu, dzięki czemu mogliśmy uwzględnić skutki warunków klimatycznych”, zauważa koordynatorka. „Natychmiast rzuciło mi się w oczy, że zmierzona wartość mocno odbiegała od wartości wynikającej z kalibracji. Nie dało się nie zauważyć, że model był dużo lepszy”.
Gra planszowa
Badania w ramach projektu przeprowadzono dzięki wsparciu z działania „Maria Skłodowska-Curie”. „Gdyby nie dofinansowanie, badanie nigdy nie doszłoby do skutku”, wyjaśnia Valade. „Dzięki niemu otrzymałam możliwość pracy z dużą grupą naukowców, połączenia własnych celów badawczych z pracami grupy i swobodnej analizy zmian modelu”. Wsparcie pozwoliło również badaczce na skupienie się na możliwościach rozpowszechniania wiedzy wynikającej z badań, w tym na opracowaniu gry planszowej dla uczniów szkół średnich i studentów, przedstawiającej koncepcje klimatyczne, takie jak łagodzenie skutków zmiany klimatu oraz adaptacja. „Gra została przetłumaczona na języki kataloński i hiszpański; obecnie jest wykorzystywana w szkołach jako pomoc naukowa”, zauważa Valade. Po zakończeniu prac nad projektem Valade dołączyła do zespołu Francuskiego Ośrodka Badań Rolniczych na rzecz Rozwoju Międzynarodowego (CIRAD) w Montpellier, by zastosować swoją metodologię badawczą do lasów tropikalnych.
Słowa kluczowe
M-TRAIT, drzewo, model, woda, las, susza, p50, Katalonia, roślina
