The twittering tree

Abstract

Bossen zijn het dominante terrestrische ecosysteem op aarde. Ze bedekken 31% van het landoppervlak, i.e. 4.03 miljard hectare (FAO 2010), zijn verantwoordelijk voor 75% van de terrestrische bruto primaire productie en vormen 80% van de totale plant biomassa (Beer et al. 2010). Bomen zijn hierbij fundamenteel voor het leven op aarde en zijn ware ecosysteem ingenieurs (Jones et al. 1996). Ze zetten zonne-energie om in chemische energie, spelen een belangrijke rol in de nutriënten-, koolstof- en watercyclus, en creëren een habitat voor diverse species (Taiz en Zeiger 2010). Dit gehele arsenaal aan functies dreigt echter verloren te gaan en wordt reeds direct en indirect beïnvloed door ‘global change’ (Foley et al. 2007, Mooney et al. 2009, Montoya en Raffaelli 2010, Seidl et al. 2011, IPCC 2013). Niettegenstaande reeds veel informatie en data beschikbaar is over hoe individuele variabelen (e.g. verhoogde atmosferische CO2 concentraties, verhoogde temperatuur en droogte) een effect hebben op planten, is de geïntegreerde kennis van de in situ effecten gering (Morison and Lawlor 1999). Wat is de globale status van onze bossen? Wat is de geïntegreerde respons van de versnelde klimaatsverandering? Hoe veerkrachtig zijn bomen bij snel veranderende milieucondities? Zullen bomen hun cruciale rol in terrestrische ecosystemen kunnen blijven vervullen? Meer informatie en data is hiervoor nodig en deze masterproef is er om de aanzet te geven. In het experimenteel proefbos Aelmoeseneie (UGent) worden beuk (Fagus sylvatica L.) en eik (Quercus robur L.) sinds mei 2014 gemonitord met plantsensoren (sapstroom, stam-diametervariaties). Deze continue plantmetingen worden aangevuld met metingen van het microklimaat en fenologie om de groei en het hydraulisch functioneren van beuk en eik beter te begrijpen, en hun verschil in respons op wijzigingen in het microklimaat te karakteriseren. Het doel is om in real-time de respons van beuk en eik te visualiseren en eventuele stress te detecteren, i.e. ‘The Twittering Tree’. Visualisatie van de metingen gebeurt via PhytoSense. Diverse hydraulische parameters die inherent zijn aan een bepaalde boomspecies, e.g. geleidbaarheid, weerstand en capaciteit worden berekend voor beuk en eik. Reeds uit de eerste resultaten blijkt een significant verschil aanwezig te zijn tussen beuk en eik inzake gevoeligheid voor grote neerslaghoeveelheden. Onderstaande figuur geeft dit duidelijk weer waarbij eik meer invloed ondervindt van neerslag en minder goed herstelt dan beuk. Voornamelijk de extreme regenbui die plaatsvond tussen 25 en 26 augustus 2014 zorgde voor verminderde groei bij eik na de regenbui. Beuk en eik in het experimentele proefbos Aelmoeseneie (UGent) zullen het startpunt vormen van een netwerk waarbij de real-time status van bomen digitaal zal kunnen waargenomen worden. Voorlopig resultaten leiden ertoe dat dit zeker haalbaar is en dat het potentieel van dit netwerk zeer groot is. De data zal tevens gebruikt worden in een mechanistisch plantmodel, om zo de radiale stamgroei te verklaren op basis van onderliggende mechanismen. Door de boomrespons als stressindicator te gebruiken, zal de Twittering Tree als mogelijke ‘klimaatvoorspeller’ kunnen optreden