Gli alberi competono per lo spazio, la luce e le risorse e questi scontri possono lasciare cicatrici di battaglia

Quando cammini in una foresta, può sembrare un ambiente statico in cui accade ben poco.Ma gli alberi interagiscono e reagiscono costantemente tra loro mentre crescono.C’è una forte competizione per la luce e lo spazio.Ogni spostamento influisce in qualche modo sulla composizione complessiva della foresta.

Gli scienziati forestali come me dedicare molto tempo a pensarci successione forestale – un processo prevedibile in cui le specie vegetali colonizzano e dominano un pezzo di terra.La sequenza di base prevede che il terreno si evolva da un campo aperto a cespugli e arbusti, quindi ad alberi giovani e infine ad alberi grandi e maturi.Disturbi, come una forte tempesta o un incendio, possono interrompere o ritardare la successione delle foreste.

Studio i cambiamenti ecologici nella composizione delle specie, nella disposizione degli alberi e nello sviluppo delle foreste che si verificano durante la successione e dopo i disturbi.Il mio gruppo di ricerca analizza le condizioni nelle foreste decidue o frondose di specie miste.Usando gli anelli degli alberi, ricostruiamo come apparivano le foreste anni fa.

Applicando modelli e processi osservati, i ricercatori possono modellare la crescita e lo sviluppo futuri delle foreste.Ecco alcuni spunti su ciò che potrebbe accadere tra gli alberi intorno a te durante una passeggiata nella foresta.

Giocare per lo spazio e la luce

Le comunità forestali contengono alberi di diverse specie, forme e dimensioni.Ogni specie ha bisogno di quantità specifiche di luce solare e di spazio per prosperare e crescere al proprio ritmo.

Molti alberi prendere le distanze da altri alberi per ridurre al minimo l’interazione con i loro vicini – un modello che i ricercatori chiamano timidezza della corona.Se guardi in alto, potresti notare degli spazi vuoti tra gli alberi e rami vicino agli spazi vuoti con ramoscelli spezzati e meno foglie.Al contrario, i rami e le foglie che hanno ampio spazio e luce solare per crescere saranno più densi e più sani.

Spesso supportano foreste frondose di specie miste più di 30 specie legnose, il che significa che possono evolversi in molti modi diversi.Comprendere come interagiscono gli alberi consente alle persone che gestiscono le foreste, indipendentemente dal fatto che l’ambiente sia rurale o urbano, di prescrivere pratiche che guideranno la crescita delle foreste.

Quando una foresta si sta formando per la prima volta, può avere migliaia di piantine di alberi per acro.Ma solo da 50 a 100 alberi per acro possono sopravvivere e crescere fino alla maturità.I forestali lavorano per capire quali alberi supereranno gli altri e quali alberi cederanno lo spazio in crescita.

Una delle zone più importanti per comprendere la crescita delle foreste è il baldacchino – il soffitto della foresta, che comprende tutte le foglie, i rami e i ramoscelli delle chiome degli alberi.Una tipica foresta mista avrà più strati di chioma, costituiti da specie con tassi di crescita variabili.Quando gli alberi muoiono, rinunciano allo spazio di crescita, che gli alberi sopravvissuti catturano crescendo ed espandendo le loro chiome.

Come le tempeste di vento modellano le foreste

Un albero maturo sperimenterà molti eventi meteorologici durante la sua vita.Le tempeste di vento costringono gli alberi a oscillare e a urtare quelli vicini, provocando l'abrasione della chioma e danni ai germogli e alle punte dei rami.Questi impatti potrebbero rallentare e ridurre la crescita dei rami.L’abrasione della chioma è un segno che i boschi sono troppo densi e la competizione tra gli alberi sta minando una crescita sana.

Tuttavia, l’abrasione della corona può effettivamente aiutare alcune specie.Ad esempio, le querce, una specie a crescita più lenta, hanno tessuti densi e rami robusti che possono abradere e danneggiare i rami di alberi a crescita più rapida come il pioppo e la gomma, che hanno legno più debole e meno denso.Ciò consente alle querce di emergere al di sopra dei loro rivali inizialmente a crescita più rapida.

Alcune foreste sono monocolture, dominate da una specie di albero.Ad esempio, in vaste aree degli Stati Uniti occidentali, le foreste furono bruciate o abbattute nel 1800 e successivamente rigenerate con pino contorto, originario delle zone montane occidentali.Gli alberi sono ricresciuti tutti allo stesso ritmo, a differenza delle foreste miste dove alcune specie crescono più rapidamente di altre.

Ciò ha prodotto alberi alti e snelli che oscillare maggiormente durante gli eventi ventosi.A causa dell'abrasione o della timidezza della corona, i pini hanno corone piccole che non si espandono ai lati come farebbero normalmente.

Queste foreste alla fine diventano stagnanti.Lo spazio tra gli alberi si riduce perché le piccole chiome degli alberi non mantengono gli alberi vicini a “distanza di braccio”. La crescita degli alberi diminuisce e la vitalità degli alberi diminuisce.

Diradamento di queste foreste o effettuando ustioni prescritte può aumentare la distanza tra gli alberi e fornire più spazio per la crescita della chioma.

Guardare gli alberi combattere

Per studiare il movimento dei rami durante gli eventi ventosi, io e i miei studenti utilizziamo gli accelerometri, dispositivi che misurano quanto velocemente cambia la velocità di un oggetto in movimento.Gli smartphone più moderni contengono accelerometri incorporati che aiutano app come Google Maps a individuare la posizione del telefono.

Fissiamo gli accelerometri vicino alle estremità dei rami, dove misurano i movimenti dei rami in tre dimensioni.Collegando questi dati in tempo reale alle misurazioni della velocità del vento, possiamo determinare i movimenti e l'accelerazione dei rami in risposta a diverse velocità del vento.

In uno studio, abbiamo analizzato come le interazioni tra diverse specie di alberi abbiano modificato la chioma forestale nelle foreste di latifoglie lungo i fiumi e i torrenti nel Mississippi centrale.Queste foreste erano composte principalmente da quercia corteccia di ciliegio E alberi di gomma dolce.Entrambe le specie sono comuni nei popolamenti misti, ma hanno forme di corona e tassi di crescita diversi.

Inizialmente, gli eucalipti erano più numerosi e prominenti nelle foreste giovani.Ma col passare del tempo, grazie agli alberi che si scontravano tra loro, le querce dalla corteccia di ciliegio iniziarono a diventare più forti negli spazi lasciati liberi dai rami di gomma dolce abrasi.Alla fine, la quercia superò la gomma dolce in declino e rinvenne dominano la volta della foresta.

Gestire dall'alto verso il basso

Gli ambienti forestali sono in costante cambiamento e sono influenzati da molti fattori, dalle invasioni di insetti e malattie delle piante ai cambiamenti climatici e ai disastri naturali.L’abrasione fisica della corona tra le specie non è ben compresa come alcuni di questi altri stress, ma contribuisce chiaramente allo sviluppo di foreste decidue diverse e miste.

La nostra ricerca suggerisce che quando l’abrasione della corona riduce le dimensioni della corona e la crescita delle specie a crescita più rapida, specie più robuste a crescita più lenta possono emergere e diventare più importanti.Questa scoperta può aiutare gli scienziati e i forestali a sviluppare e gestire foreste sane e produttive.