Hoe overleven bomen droge en hete zomers? Levensduur van blad en groeiherstel zijn cruciaal

In het onderzoek, dat onlangs werd gepubliceerd in Science Advances, zijn twintig soorten coniferen met elkaar vergeleken. Hoofdauteur Prof. Frank Sterck van Wageningen University & Research: “We hebben twintig soorten coniferen bestudeerd die op het noordelijk halfrond voorkomen. Ze zijn aangeplant in een uniek experiment dat ongeveer 100 jaar geleden op landgoed Schovenhorst begon.

In 2018 hebben we gekeken naar eigenschappen van bomen die erop wijzen of ze tijdens droogte risico lopen op uitval van hun watertransportsysteem. Ook keken we toen naar de levensduur van bladeren en de kenmerken die daarmee te maken hebben, en analyseerden we jaarringen uit stammonsters om te zien hoe de stamgroei op eerder droogtes (tussen 1970 en 2013) reageerde. In 2021 kwamen we op het landgoed terug om een schatting te maken van de boomsterfte na de hete en droge zomers in de jaren 2018-2020.”

De studie is de eerste die zo’n groot aantal soorten coniferen heeft vergeleken als het gaat om sterfte door droogte en hitte, en de onderliggende mechanismen. De onderzochte bomen stonden allemaal in dezelfde bodem en hadden te maken met dezelfde klimaatomstandigheden. Coauteur Dr. Yanjun Song: “Verrassend genoeg ontdekten we dat de sterfte niet kwam door verminderd watertransport in de bomen. In plaats daarvan zagen we dat de soorten die beter bestand bleken tegen hitte en droogte, bladeren hadden met een relatief korte levensduur (“leaf legacy”). Bij de sterkere soorten zagen we bovendien dat de stamgroei zich beter had hersteld na een groeidip tijdens droge periodes tussen 1970 en 2018.”

Als bladeren met een langere levensduur beschadigd raken door droogte of hitte, vermindert dat het bladoppervlak van de boom dat goed functioneert. Dit kan kroonsterfte tot gevolg hebben. Hoewel de kronen tijdens gematigd droge en warme zomers nog wel konden herstellen, lukte dat vaak niet meer na de extreem droge en hete zomers tussen 2018 en 2020. Waarschijnlijk raakten de reserves van de boom (suikers) uitgeput door de aanhoudende verzwakking van de kroon, wat de boom gevoeliger maakt voor bastkevers. Dat verhoogt het risico op sterfte nog weer verder.

Vroegtijdige waarschuwingssignalen voor klimaatbestendige bossen

Dr. Song: “In praktijk betekent dit dat het monitoren van schade aan blad en boomkronen, net als het herstel van stamgroei na droogte, als een waarschuwingssysteem kan worden gebruikt om het sterfterisico voor bomen en bossen in te schatten. Bovendien laten onze resultaten duidelijk zien dat je beter geen coniferen kunt aanplanten in een gebied dat warmer of droger is (of zal worden) dan waar ze van nature voorkomen. Want die bomen zullen meer te lijden hebben bij een toename van droogtes en hittegolven. Dit kan bosbeheerders en landeigenaren bijvoorbeeld helpen om soorten te selecteren voor klimaatbestendige bossen."

Betere bosvoorspellingen met ecologisch ‘langetermijngeheugen’

“Deze inzichten zijn belangrijk voor ecologen,” legt Sterck uit. “Levensduur van blad en groeiherstel kunnen nog jaren (of zelfs decennia) na een droogte of hittegolf invloed hebben op het sterfterisico van bomen. Toch wordt er weinig onderzoek naar deze factoren gedaan. We roepen op tot meer onderzoek naar boomsterfte, waarin deze factoren worden samengebracht met de rol van het watertransportsysteem, in bosecosystemen over de hele wereld. Zulke studies zijn nodig om het belang te laten zien van lange- en kortetermijneffecten van het zogenaamde ecologisch ‘geheugen’ op het functioneren van bomen en bossen. En om zo beter te leren begrijpen hoe bomen en bossen op klimaatverandering reageren.”