気候変動と干ばつによる森林枯死の全球的なスペクトルを伴う樹木成長の構造的オーバーシュート

進行中の気候変動は植物の機能と分布に重大な脅威をもたらしています。気温の上昇と降水パターンの変化は干ばつの頻度と強度を増加させ、植物のストレスと死亡率を高めています。大規模な森林死亡イベントは、炭素と水文サイクル、生物多様性、そして生態系サービスに広範な影響を及ぼします。しかし、生物地理学理論と全球的な植生モデルは、最近の森林枯死パターンをうまく表現できていません。さらに、樹木は定住性で長寿命であるため、気候の極端な状態に対する反応は歴史的要因に大きく依存しています。我々は、豊富な樹木成長を促進する好ましい気候および管理条件の期間が、その後の水の需要と供給の時間的ミスマッチにより地上の樹木バイオマスの構造的オーバーシュートを引き起こす可能性があることを示します。環境の好ましさが低下すると、長引く水および温度ストレスの増加が、森林の自己間引き関係を修正する木の構造的反応の勾配を促します。早期の葉の老化や部分的な樹冠の枯死から全樹の死亡に至るまでの反応は、ストレス期間中の樹冠葉面積を減少させ、その後の遅延回復期間の間に影響を及ぼします。このような水の要求と供給の時間的ミスマッチは、種の地理的範囲全体で地域的に発生する可能性があります。気候変動の予測が将来の湿潤および乾燥条件の大きな変動を予測する中で、森林が水の供給との構造的ミスマッチがますます増大し、ストレスの多いエピソードの間に過剰に構築されると予想されます。我々のアプローチは、バイオマスの発展の歴史的文脈を考慮することで、なぜ種の範囲全体で森林死亡が発生し、しかも局所的に非常に変動するのか、また、なぜいくつかのイベントは進行中の干ばつに起因すると容易に当てはまる一方で、他のものはそうでないのかといった、大規模な森林死亡の問題のある側面を説明できます。この洗練された理解は、構造的オーバーシュートの反応のより良い予測を促進し、地域から全球スケールにわたる森林の分布と機能の変化の予測を改善することを可能にします。