Impacts of climate change on pedunculate oak (Quercus robur L.) and Phytophthora activity in north and central Europe

Abstract

A climate change will affect the forests around the globe; there may be competitions for available resources that are needed for growth and dispersal. Europe is supposed to be more sensitive and may experience a greater influence than many other regions. As an additional effect of climate change extreme weather events will be more frequent e.g. drought and extreme precipitation that will cause flooding. The future weather and climate may affect pedunculate oak (Quercus robur) both by weakening and strengthening. Drought and flooding may induce a higher susceptibility among trees to pathogens such as Phytophthoradue to stress. A higher temperature may extend the growing season and in interaction with good moisture supply and CO₂, carbon assimilation for growth might increase. Pedunculate oak, however, seem rather tolerant to a climate change and its additional effects, tough, in events of infection by Phytophthoraafter a period of stress, the outcome might be more severe than if infected when not stressed. The oak may be declining but compared to other trees e.g. beech (Fagus syvaltica), it may not be that severe. It seems as if beech is more susceptible to both climatic factors and Phytophthoraand might be more threatened in the long run, which might imply on a greater distribution of oaks.

Abstract (Swedish)

Populärvetenskaplig sammanfattning
En förändring i det rådande klimatet med en temperaturhöjning på grund av en ökad atmosfärisk CO₂-koncentration kan komma att ha en påverkan på skogar över hela jordgloben. Trädarter som är anpassade till ett visst klimat kan komma att spridas norrut då klimatet kan vara mer passande i framtiden. Detta medför risken att lövträd från central Europa kan konkurrera ut barrträden i norr. Skogseken som är distribuerad över stora delar av centrala Europa och södra delarna av norra Europa kan i framtiden ha en större utbredning eller en lika stor utbredning men på nordligare breddgrader där ett mer passande klimat kommer att råda.
En klimatförändring har många efterföljande effekter så som extrema väderförhållanden, vilka kan komma att skada Skogseken men möjligheten att den härdas finns även. Extrem torka och översvämningar kommer att bli mer vanligt och har redan blivit observerade i Europa och Skogsekens reaktion på dessa händelser kan variera och forskare är något oense om framtiden. Torka ska, enligt den typiska responsen, generera att en större mängd kol allokeras från skott till rot. Detta ska ge trädet en möjlighet att expandera rotsystemet för lokalisering av vatten längre ned i jorden. Dock har studier visat på olika responser, som både ökad och minskad rottillväxt. Även en reglering av vatten som släpps ut via bladen kan ske för att hushålla med vatten. Vid översvämning är Skogseken väl anpassad genom att trädet kan ta tillvara syre som finns i organiskt material. Denna process är dock energikrävande men det visar sig att Skogseken kan underhålla processen genom att reglerar flödet av kol till rötterna.
En temperaturökning generar även en ändring i fenologiska händelser, så som tid för knoppbristning och bladfällning i slutet av växtsäsongen. En tidigarelagd knoppbristning kan öka risk för nya blad att utsättas för vårfrost, detta kan i värsta fall leda till för tidig bladfällning. Temperaturen kommer även att höjas under vintern och detta kan leda till att trädet inte kan komma in i ett nödvändigt vilotillstånd som sker vid en viss temperatur som krävs för att en växtsäsong senare ska starta. Vid en frånvaro av viloperioden kan en onormal knoppbristning med sämre fungerande blad uppstå.
Ökningen av CO₂-koncentrationen i luften skulle kunna bidra till en ökad tillväxt men då i ett fall med en tillräcklig mängd kväve att tillgå. I framtiden verkar dock detta inte vara något större problem. Däremot finns det andra faktorer som kan hämma denna tillväxt t.ex. vattentillgång.
Ett, p. g. a. klimatfaktorer, redan försvagat träd kan vara mer mottagligt för sjukdomar. Patogenen Phytophthora som tidigare har återfunnits i USA och då varit förödande mot ekskogar har även spridits till Europa. Symptomen av denna sjukdom är bl. a. rotröta och uttunning av kronverket. Phytophthora även komma att finna fördelar med klimatförändringen då den favoriseras av våta förhållanden och kan lättare spridas vid en översvämning.
I en kombination av klimatförändring och Phytophthora, kan Skogseken drabbas av en betydande nedgång och i svåra fall även ökad dödlighet. I jämförelse med andra lövträd, t.ex. bok, tycks dock Skogseken vara tolerant mot detta då boken verkar mer mottaglig för dessa faktorer.

• author: Jonsson, Linnea
• supervisor: Maj-Lena Linderson
• organization: Dept of Physical Geography and Ecosystem Science
• course: NGEK01 20121
• year: 2012
• type: M2 - Bachelor Degree
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: naturgeografi, Quercus robur L., Phytophthora, geography, physical geography, geografi, pedunculate oak, climate change, skogsek
• publication/series: Student thesis series INES
• report number: 245
• language: English
• id: 2970623
• date added to LUP: 2012-08-10 14:03:10
• date last changed: 2012-08-10 14:21:03