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気候変動生態学:高木の機能的成分の変化は森林バイオマスの気候への応答を増強させる

Nature 556, 7699 doi: 10.1038/nature26152

森林は、全球の生態系で重要な役割を果たしており、世界の陸上生物多様性の多くを保持するとともに、大気中の炭素の正味のシンクとして機能している。これらの機能を含む、森林が提供するさまざまな生態系サービスは、気候変化や、より短い時間スケール(例えば年々から十年規模)での気候変動に対して敏感である可能性がある。これまでの研究では、森林生態系の気候変化および気候変動への応答が明らかにされており、その一例に乾燥が誘発する高木枯死率の上昇がある。しかし、森林バイオマス、高木種の組成および気候変動の間の関係について、系統的に収集されたデータを用いた広大な地域にわたる定量化は行われていなかった。今回我々は、米国東部全域で1980年代と2000年代に得られた系統的な森林の記録を用いて、森林バイオマスが水不足の十年規模の変化に対して応答し、このバイオマス応答は、高木種組成の機能的に重要な側面である群落平均乾燥耐性の変化が同時に起こると増強することを明らかにする。水ストレスのバイオマスへの直接的な影響が増強するのは、水ストレスが、高木の種組成を乾燥耐性は高いが生育が遅い種が多くなるよう変化させる傾向があるためである。これらの結果は、系統的にデータが収集された広大な地域にわたって森林の種組成とバイオマス炭素貯蔵量が同時に変化することを示しているのとともに、気候の森林バイオマスへの直接的な影響および種組成の変化が仲介する間接的な影響の両方の結果として生じる、世界各地の森林生態系における気候誘発性の変化の可能性を強調している。

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