Condução nas folhas, estratégia isohídrica e respostas à seca de 50 formas de espécies arbóreas europeias em um modelo dinâmico de vegetação

Eventos de seca cada vez mais frequentes e intensos podem comprometer a produtividade e a saúde atuais e futuras das florestas. Consequentemente, a capacidade dos modelos dinâmicos de vegetação (MDVs) de simular os impactos da seca é fundamental para melhorar sua representação do ciclo do carbono. Para capturar os danos fisiológicos causados pela seca, muitos MDVs de última geração implementaram representações da arquitetura hidráulica das plantas nos últimos anos. Embora a compreensão dos processos subjacentes que governam o comportamento hidrodinâmico nas plantas tenha aumentado constantemente, a parametrização de características hidráulicas para diferentes tipos funcionais de plantas (TFPs) continua sendo uma fonte de incerteza na saída dos modelos, em parte devido à disponibilidade limitada de dados. Aqui, usamos o LPJ-GUESS-HYD, uma extensão do LPJ-GUESS com novos parâmetros e processos para simular a arquitetura hidráulica das plantas, a regulação da potencial hídrico isohidrodinâmico e a mortalidade por falha hidráulica. Usando amostragem de hipercubo latino, criamos 6000 conjuntos de combinações de parâmetros hidráulicos baseados em valores encontrados na literatura. Com base nesses conjuntos de parâmetros, realizamos uma análise de sensibilidade abrangente baseada em variância para um conjunto de 12 espécies arbóreas europeias comuns em 37 locais do conjunto de dados FLUXNET 2020 de inverno ameno, abrangendo uma ampla gama de ecossistemas europeus. Subsequentemente, determinamos quais parâmetros e interações de parâmetros contribuem mais para as variações nas saídas do modelo. Nossos resultados indicam que, dos sete parâmetros utilizados no modelo de arquitetura hidráulica do LPJ-GUESS-HYD, apenas alguns têm um efeito significativo nos resultados do modelo. Mais especificamente, 50, o potencial hídrico no qual 50 por cento da condução é perdida, e a condutância foliar específica máxima tiveram o maior impacto nos processos simulados. Parâmetros relacionados à estratégia isohídrica das plantas tiveram um papel menor, mas ainda substancial, na formação da saída do modelo. Esses resultados sugerem que certos parâmetros hidráulicos e combinações deles desempenham um papel desproporcional na modulação dos fluxos e estados florestais simulados no LPJ-GUESS-HYD. Escolhas específicas de parametrização podem alterar drasticamente o desempenho do modelo, incluindo se as TFPs podem sobreviver em um determinado clima ou não. Além de encorajar uma consideração cuidadosa dos dados de características disponíveis ao parametrizar novas TFPs, nossos resultados podem orientar experimentos futuros na escolha de quais características hidráulicas focar.