俄勒冈州立大学的研究人员说,在2021年<>月创下创纪录的三位数气温多天后不久,太平洋西北部大面积的树木烧焦变得明显,这更多地归因于高温而不是干旱条件。
在发表在《树木生理学》上的一篇论文中,由俄勒冈州立大学林业学院的克里斯托弗·斯蒂尔(ChristopherStill)领导的一个团队引用了证据,证明叶子变色和损伤与覆盖北美西北部的“热穹顶”最热的下午直接暴露于太阳辐射是一致的。
斯蒂尔和俄勒冈州立大学的其他科学家正在回应2022年<>月在同一期刊上发表的一篇文章,该文章得出结论,树木的问题是由干旱和树木液压系统故障造成的,这有助于叶子通过呼出水蒸气来保持凉爽通过称为蒸腾的过程。
在文献综述后产生回应的合作包括来自俄勒冈州立大学工程学院、农业科学学院、地球、海洋和大气科学学院的研究人员,以及俄勒冈州立大学的另外两个附属组织,俄勒冈气候变化研究所和棱镜气候组织。
“虽然我们认为干旱/水力假说部分正确,但我们认为,多条证据表明主要问题实际上是直接的热损害,”在气候变化影响和反馈的背景下研究森林的树木生理学家Still说。“树木生理学家做了很多工作,表明干旱造成的水力损害会导致大量树木死亡,我们评论的论文或多或少符合这一脉络,这意味着我们在2021年<>月看到的只是干旱破坏的另一个例子,热穹是一种极端干旱事件。”
Still和OSU的同事,包括生态学家和植物病理学家PosyBusby,H.J.Andrews实验森林主任MarkSchulze,森林健康专家DavidShaw,水文学家DavidRupp和地理空间气候学家ChrisDaly表示,无论先前的水文环境和水供应如何,损害都可以由极端高温单独驱动。
他们指出,热穹是世界上有史以来最极端的热浪之一,也是西北地区有史以来最强烈的热浪。科学家们还指出,“在气候和水文气象文献中,干旱和热浪之间存在明显的区别”,“热浪不仅像通常假设的那样与干旱有关,而且在潮湿和干燥条件下的频率都在增加。
叶面烧焦。学分:加布里埃拉·里托科娃
作者说,在俄勒冈州西部和华盛顿州的沿海道格拉斯冷杉和西部铁杉种植林中,热穹影响最广泛的地区是干旱程度相对较低的地区。相反,俄勒冈州威拉米特山谷周围和喀斯喀特山脉西坡的许多森林在热穹顶期间经历了严重到异常干旱,叶面损伤较少。
“同样重要的是要记住,针叶树针除了变干之外还会因多种原因而变色,”斯蒂尔说。
斯蒂尔说,观察到的大部分“叶面烧焦”类似于火灾产生的热量引起的热量,并且还遵循表明热量是加热穹顶期间叶面损坏的主要驱动因素的模式。朝南和朝西的斜坡以及靠近路边的裸露边缘的树木通常显示出最大的焦土,而同一棵树的两侧或同一山坡上的其他树木几乎没有烧焦。
“确实发生的灼热发生得很快,在几天甚至几小时内,比通常与树木水移动能力故障相关的速度要快得多,”斯蒂尔说。“阳光照射下的叶子中烧焦的普遍性也挑战了干旱和水力衰竭是叶片受损的主要原因的假设。
“我们先前的工作表明,干旱引起的针叶树叶面褐变可能需要数周甚至数月才能在致命的干旱胁迫水平后出现,”共同作者,佛罗里达大学植物生态生理学助理教授WilliamHammond补充道。
科学家们强调,他们并不是说水力系统在叶子损坏或随后的一些树木死亡中没有发挥任何作用,但极端高温是整个太平洋西北地区在热穹顶期间和之后看到的冠状和景观规模的焦炭模式的最佳解释。
“将干旱与热损伤分开是棘手的,我们认为研究界需要在热应激生理学上做更多的工作,”斯蒂尔说。“我们需要探索水力特性和耐热性之间的联系-安全裕度,进化如何帮助一些具有耐热性的物种,树冠将叶片温度保持在破坏性阈值以下的能力。在热穹期间发生的事情表明,重新强调理解可能导致热弹性的潜在生理和生物物理机制。