Minore, alberi più piccoli che comprendono gran parte delle foreste orientali del Nord America hanno aumentato la loro produzione di semi a causa dei cambiamenti climatici, ma più vecchio, gli alberi più grandi che dominano le foreste in gran parte dell'Occidente sono stati meno reattivi, un nuovo studio condotto dalla Duke University trova.

Declino nella produzione di semi di questi alberi, o fecondità, potrebbe limitare la capacità delle foreste occidentali di rigenerarsi a seguito dei deperimenti su larga scala legati all'aumento delle temperature e all'intensificarsi della siccità che si stanno verificando in molti stati e province.

Questo divario continentale, riportato per la prima volta nel nuovo studio, "potrebbe alterare drasticamente la composizione e la struttura delle foreste nordamericane del 21° secolo, " ha detto James S. Clark, Nicholas Distinguished Professor di Scienze Ambientali alla Duke, che ha condotto la ricerca.

Conoscere le risposte contrastanti che si verificano e capire perché accadono aiuterà gli scienziati a prevedere in modo più accurato i futuri cambiamenti nelle foreste nordamericane e a sviluppare strategie di conservazione e gestione per mitigare i cambiamenti, Egli ha detto.

I ricercatori di 48 istituzioni hanno collaborato con Clark allo studio peer-reviewed, che appare il 23 febbraio in Comunicazioni sulla natura .

La fecondità è una misura della capacità degli alberi di rigenerarsi dopo la morte e altri disturbi su larga scala disperdendo i semi in habitat in cui le loro probabilità di sopravvivenza futura sono più favorevoli. È un fattore essenziale per determinare le future risposte delle foreste ai cambiamenti climatici, ma come molti processi ecologici è rumoroso, altamente variabile e incredibilmente difficile da stimare.

La fecondità cambia nel tempo, in base ai cambiamenti nelle dimensioni di un albero, tasso di crescita o accesso alla luce, acqua e altre risorse, ed è guidato da due impatti climatici indiretti:gli effetti della crescita che dipendono dal clima, e gli effetti del clima che dipendono dalle dimensioni degli alberi, che attualmente non sono presi in considerazione nei modelli utilizzati per prevedere i cambiamenti futuri.

"È stato l'unico grande processo demografico che ha guidato la risposta delle foreste ai cambiamenti climatici su cui mancavano stime basate sul campo, " ha detto Clark.

Per affrontare questo problema, ha ideato un nuovo software statistico che gli ha permesso di sintetizzare decenni di dati grezzi sulle dimensioni, crescita, diffusione del baldacchino, e accesso alle risorse per quasi 100, 000 singoli alberi in siti di ricerca a lungo termine e foreste sperimentali in tutto il Nord America. I dati grezzi non filtrati hanno rivelato ciò che le precedenti meta-analisi basate su misurazioni medie avevano perso:su scala continentale, la fecondità aumenta man mano che un albero diventa più grande, fino a un certo punto. E poi comincia a declinare.

"Questo spiega il divario est-ovest. La maggior parte degli alberi in Oriente sono giovani, crescendo velocemente ed entrando in una classe dimensionale in cui la fecondità aumenta, quindi qualsiasi impatto indiretto del clima che stimoli la loro crescita aumenta anche la loro produzione di semi, "Clark ha detto. "Vediamo che accade il contrario con i più anziani, alberi più grandi in Occidente. Ci sono alberi piccoli e grandi in entrambe le regioni, Certo, ma le regioni differiscono abbastanza nella loro struttura dimensionale per rispondere in modi diversi.

"Ora che abbiamo capito, in aggregato, come funziona tutto questo, il passo successivo è applicarlo a singole specie o popolamenti e incorporarlo nei modelli che utilizziamo per prevedere i futuri cambiamenti forestali, " Egli ha detto.

I dati utilizzati nello studio provenivano dagli alberi della rete di monitoraggio Mast Inference and Prediction (MASTIF), che comprende più di 500 siti di ricerca sul campo a lungo termine a livello nazionale, compresi i lotti che fanno anche parte della Rete nazionale di osservazione ecologica (NEON).