July, 2022 | Berita Ekologi di Dunia Saat Ini

Pohon California Sedang Sekarat dan Tidak Akan Kembali – Kebakaran hutan dan kenaikan suhu telah menyebabkan penurunan 6,7 persen sejak 1985

Negara Bagian California mengandalkan hutannya untuk membantu mengurangi karbon dioksida yang menghangatkan planet di atmosfer. Tetapi elemen gudang solusi perubahan iklim negara bagian itu mungkin dalam bahaya,

karena penelitian baru dari University of California, Irvine melaporkan bahwa pohon-pohon di pegunungan California dan ruang terbuka mati karena kebakaran hutan dan tekanan lainnya dan lebih sedikit pohon baru yang mati. mengisi kekosongan.

“Hutan tidak dapat mengimbangi kebakaran besar ini,” kata rekan penulis studi James Randerson, Profesor Ralph J. dan Carol M. Cicerone dari ilmu sistem Bumi di UCI. Di seluruh negara bagian, luas tutupan pohon telah menurun 6,7 persen sejak 1985. “Ini adalah perubahan besar dalam waktu kurang dari empat dekade,” katanya.

Ini adalah pertama kalinya para peneliti dapat mengukur penurunan populasi pohon di California, dan mengaitkan perubahan tersebut dengan tekanan seperti kebakaran hutan, kekeringan, dan penebangan.

Untuk penelitian ini, tim yang dipimpin UCI menggunakan data satelit dari USGS dan misi Landsat NASA untuk mempelajari perubahan vegetasi antara tahun 1985 dan 2021. Mereka menemukan bahwa salah satu penurunan paling mencolok dalam tutupan pohon adalah di California Selatan, di mana 14 persen pohon populasi di pegunungan lokal menghilang, berpotensi permanen.

“Kemampuan hutan untuk pulih dari kebakaran tampaknya semakin berkurang di selatan,” kata Jonathan Wang, peneliti pascadoktoral dalam kelompok penelitian Randerson, yang memimpin penelitian yang diterbitkan di AGU Advances. “Pada saat yang sama, tutupan semak dan rerumputan negara bagian meningkat, yang bisa menandakan perubahan ekosistem yang lebih permanen.”

Tingkat dan skala penurunan bervariasi di seluruh negara bagian. Tutupan pohon di Sierra Nevada, misalnya, relatif stabil hingga sekitar 2010, kemudian mulai turun drastis. Kematian 8,8 persen di Sierra bertepatan dengan kekeringan parah dari 2012 hingga 2015, diikuti oleh beberapa kebakaran hutan terburuk dalam sejarah negara bagian itu, termasuk Creek Fire pada 2020.

Untungnya “di utara, ada banyak pemulihan setelah kebakaran,” kata Wang, mungkin karena curah hujan yang lebih tinggi dan suhu yang lebih dingin di kawasan itu. Tetapi bahkan di sana, tahun-tahun kebakaran yang tinggi pada tahun 2018, 2020 dan 2021 telah memakan korban yang nyata.

Penurunan pohon juga mempengaruhi kemampuan penyimpanan karbon di negara bagian, kata Randerson, yang menambahkan bahwa langkah selanjutnya adalah mengukur secara tepat dampak pada kemampuan hutan untuk menyerap karbon dioksida antropogenik.

Rekan penulis Michael Goulden, profesor ilmu sistem Bumi UCI dan direktur Pusat Solusi Iklim Ekosistem, menggunakan data untuk memahami bagaimana perubahan tutupan hutan memengaruhi sumber daya air, penyimpanan karbon, dan perilaku kebakaran di seluruh negara bagian.

“Ancaman terhadap solusi iklim California ini tidak akan hilang dalam waktu dekat,” kata Wang. “Kita mungkin memasuki era baru kebakaran hebat dan hutan yang rentan.”

Kolaborator termasuk Clarke Knight dan John Battles dari UC Berkeley. Penelitian ini didukung oleh Dewan Pertumbuhan Strategis California dan program hibah Laboratorium Nasional UC, bersama dengan dana jangka panjang dari NASA dan Kantor Ilmu Pengetahuan Departemen Energi AS.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh University of California-Irvine. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Referensi Jurnal:

Jonathan A. Wang, James T. Randerson, Michael L. Goulden, Clarke A. Knight, John J. Battles. Hilangnya Tutupan Pohon di California Didorong oleh Meningkatnya Gangguan Kebakaran dan Tekanan Iklim. Uang Muka AGU, 2022; 3 (4) DOI: 10.1029/2021AV000654

Studi Tumbuhan Mengisyaratkan Evolusi Dapat Diprediksi – Evolusi telah lama dipandang sebagai proses yang agak acak, dengan ciri-ciri spesies yang dibentuk oleh mutasi kebetulan dan peristiwa lingkungan dan karena itu sebagian besar tidak dapat diprediksi.

Tetapi tim ilmuwan internasional yang dipimpin oleh peneliti dari Universitas Yale dan Universitas Columbia telah menemukan bahwa garis keturunan tanaman tertentu secara independen mengembangkan tiga jenis daun serupa berulang-ulang di daerah pegunungan yang tersebar di seluruh neotropis.

Temuan tersebut memberikan contoh pertama pada tanaman dari fenomena yang dikenal sebagai “radiasi yang direplikasi,” di mana bentuk serupa berevolusi berulang kali di wilayah yang berbeda, menunjukkan bahwa evolusi tidak selalu merupakan proses acak tetapi dapat diprediksi.

Studi ini diterbitkan 18 Juli di jurnal Nature Ecology & Evolution.

“Temuan ini menunjukkan bagaimana evolusi yang dapat diprediksi sebenarnya, dengan perkembangan organisme dan seleksi alam bergabung untuk menghasilkan bentuk yang sama berulang-ulang dalam keadaan tertentu,” kata Michael Donoghue dari Yale, Sterling Professor Emeritus of Ecology & Evolutionary Biology dan penulis koresponden.

“Mungkin biologi evolusioner bisa menjadi lebih dari ilmu prediksi daripada yang pernah kita bayangkan di masa lalu.”

Untuk penelitian tersebut, tim peneliti mempelajari genetika dan morfologi dari garis keturunan tanaman Viburnum, genus tanaman berbunga yang mulai menyebar ke selatan dari Meksiko ke Amerika Tengah dan Selatan sekitar 10 juta tahun yang lalu. Donoghue mempelajari kelompok tanaman yang sama ini untuk gelar Ph.D. disertasi di Harvard 40 tahun yang lalu.

Pada saat itu, ia mendukung teori alternatif di mana daun besar yang tertutup rambut dan daun halus kecil berevolusi di awal evolusi kelompok dan kemudian kedua bentuk bermigrasi secara terpisah, disebarkan oleh burung, melalui berbagai pegunungan.

Analisis genetik baru yang dilaporkan dalam makalah, bagaimanapun, menunjukkan bahwa dua jenis daun yang berbeda berevolusi secara independen, secara paralel, di masing-masing dari sejumlah daerah pegunungan.

“Saya sampai pada kesimpulan yang salah karena saya tidak memiliki data genom yang relevan pada tahun 1970-an,” kata Donoghue.

Tim menemukan bahwa satu set jenis daun yang sangat mirip berevolusi di sembilan dari 11 wilayah yang diteliti. Namun, susunan lengkap jenis daun mungkin belum berkembang di tempat-tempat di mana Viburnum baru saja bermigrasi.

Misalnya, pegunungan Bolivia tidak memiliki jenis daun berbulu besar yang ditemukan di daerah basah lainnya dengan sedikit sinar matahari di hutan awan di Meksiko, Amerika Tengah, dan Amerika Selatan bagian utara.

“Tanaman ini tiba di Bolivia kurang dari satu juta tahun yang lalu, jadi kami memperkirakan bahwa bentuk daun besar berbulu pada akhirnya akan berkembang di Bolivia juga,” kata Donoghue.

Beberapa contoh radiasi yang direplikasi telah ditemukan pada hewan, seperti kadal Anolis di Karibia. Dalam hal ini, kumpulan bentuk tubuh yang sama, atau “ectomorph”, berevolusi secara independen di beberapa pulau yang berbeda.

Dengan contoh tanaman yang sekarang ada, ahli biologi evolusioner akan mencoba menemukan keadaan umum di mana prediksi yang kuat dapat dibuat tentang lintasan evolusi.

“Karya kolaboratif ini, yang berlangsung selama beberapa dekade, telah mengungkapkan sistem baru yang luar biasa untuk mempelajari adaptasi evolusioner,” kata Ericka Edwards, profesor ekologi dan biologi evolusioner di Yale dan rekan penulis makalah tersebut.

“Sekarang kami telah menetapkan polanya, tantangan kami berikutnya adalah untuk lebih memahami signifikansi fungsional dari jenis daun ini dan arsitektur genetik yang mendasarinya yang memungkinkan kemunculan berulang mereka.”

Edwards dan Deren Eaton dari Columbia adalah penulis makalah yang koresponden.