Efek kekeringan berulang pada berbagai jenis hutan – ScienceDaily

Ahli ekologi hutan Santa Barbara, Anna Trugman, bersama rekan-rekannya di Universitas Utah, Universitas Stanford, dan Dinas Kehutanan A.S., menyelidiki dampak kekeringan ekstrem yang berulang-ulang pada berbagai jenis hutan di seluruh dunia. Mereka menemukan bahwa berbagai faktor dapat meningkatkan dan menurunkan ketahanan hutan terhadap kekeringan berikutnya. Studi yang dipublikasikan di Alam Perubahan iklim, menyimpulkan bahwa kekeringan berturut-turut pada umumnya semakin berbahaya bagi hutan, bahkan ketika kekeringan tidak lebih ekstrim dari kekeringan awal.

Kekeringan biasanya membuat pohon lebih rentan terhadap kekeringan berikutnya. “Peristiwa ekstrim majemuk bisa sangat membebani hutan dan pepohonan,” kata Trugman, asisten profesor di Departemen Geografi. Dia membandingkan pengalamannya dengan seseorang yang sedang berjuang melawan suatu penyakit: Anda akan menjadi lebih berat jika Anda jatuh sakit lagi saat Anda masih dalam pemulihan.

Meski begitu, masalahnya tidak begitu jelas. “Secara teoritis, tanggapan terhadap kekeringan berikutnya dapat sangat bervariasi, tergantung pada berbagai faktor tingkat pohon dan tingkat ekosistem,” kata penulis utama William Anderegg, asisten profesor di Universitas Utah. Meskipun pohon dapat menimbulkan stres yang parah di bawah kekeringan, ia juga dapat membunuh beberapa tetangganya, membuat para penyintas memiliki lebih sedikit persaingan untuk mendapatkan air jika kondisi kemarau kembali.

Trugman dan rekannya menggunakan berbagai sumber data untuk menyelidiki efek ini dalam skala besar. Data lingkaran pohon selama 100 tahun memungkinkan mereka untuk melihat secara retrospektif bagaimana pohon yang bertahan dari kekeringan awal. Data dari Inventarisasi dan Analisis Hutan A.S. memberi mereka akses ke statistik kematian pohon untuk lebih dari 100.000 lokasi hutan dari tahun 2000 hingga 2018. Mereka menggabungkan sumber-sumber ini dengan pengukuran satelit dari kandungan air di kutu.

Dua tren yang jelas muncul. “Kami menemukan bahwa pohon biasanya menjadi lebih rentan terhadap stres setelah beberapa kali kekeringan, terutama tumbuhan runjung,” kata Anderegg.

Penemuan kedua, para peneliti percaya, turun ke fisiologi dasar. Tumbuhan runjung dan kerabatnya memiliki sistem vaskular yang berbeda seperti pohon berdaun lebar, atau ‘angiospermae’. Akibatnya, mereka mungkin menderita lebih banyak kerusakan di awal kekeringan dan dirugikan dibandingkan dengan angiospermae selama periode stres kekeringan berikutnya. Data dari lingkaran pohon mengkonfirmasi hal ini dan menunjukkan bahwa tumbuhan runjung yang selamat dari kekeringan tumbuh jauh lebih lambat, terutama ketika terjadi kekeringan lagi.

“Sebaliknya, angiospermae memiliki anatomi dan fisiologi yang jauh lebih fleksibel, dan tampaknya membantu mereka pulih lebih cepat dan lebih sempurna setelah kekeringan awal,” kata Anderegg.

Anderegg sangat terkejut dengan dampak kekeringan berulang pada hutan hujan Amazon. “Kami cenderung menganggap hutan-hutan ini tidak banyak terkena dampak kekeringan dan dapat pulih dengan cepat karena banyaknya variasi pohon,” katanya. “Tapi hasil kami menunjukkan bahwa Amazon telah dilanda tiga kekeringan yang sangat parah selama 15 tahun terakhir.”

Hutan adalah sistem yang kompleks, dan berbagai faktor pada akhirnya menentukan cara mereka merespons peristiwa ekstrem. “Jika menyangkut kerusakan, Anda harus memikirkannya tidak hanya pada tingkat individu, tetapi juga pada tingkat hutan,” kata Trugman. Meskipun mereka membutuhkan waktu untuk pulih dari kekeringan ekstrim, pepohonan yang masih hidup akan memiliki persaingan yang lebih sedikit untuk mendapatkan sumber daya air dibandingkan sebelumnya. Hal ini dapat menempatkan mereka pada posisi yang lebih baik jika kekeringan kembali terjadi di daerah tersebut.

Terlebih lagi, seleksi alam akan mendorong hutan secara keseluruhan untuk beralih ke individu yang lebih tangguh, atau bahkan ke spesies yang lebih tahan kekeringan. Kekeringan yang berulang juga mempengaruhi hama dan patogen hutan, dan respon mereka terhadap kondisi ini juga akan mempengaruhi perilaku hutan.

Para ilmuwan masih mengungkap keadaan di mana masing-masing faktor ini muncul. ‘Itu [study] menawarkan banyak motivasi, “kata Trugman,” tetapi saya pikir langkah mendesak berikutnya adalah mendapatkan mekanisme yang mendasari pada tingkat fisiologis dan ekologis. ‘

Para peneliti dapat menggunakan wawasan ini untuk meningkatkan model komputer dan membuat prediksi yang lebih akurat tentang masa depan hutan dalam iklim yang berubah. “Perubahan iklim akan menyebabkan kekeringan lebih sering,” kata Anderegg. “Karena itu, kita harus memahami dan dapat memprediksi bagaimana hutan akan bereaksi terhadap berbagai kekeringan.

‘Hasil ini sangat penting di AS bagian barat,’ tambahnya, ‘di mana kami mengalami sejumlah kekeringan besar selama dua puluh tahun terakhir.