Klimagrenser for rhododendronarter

Ved Ole R. Vetaas.

 


 

Erfaringer fra foredlingsarbeid på rhododendron tilsier at det ofte er vanskelig å forutsi hvordan rhododendron vil klare seg når den forflyttes fra en bioklimatisk sone til en annen. Derfor ble det laget et prosjekt for å finne klima-nisjen for noen utvalgte rhododendron-arter i Himalaya (Nepal). Klima-nisjen er de klimatiske grenser hvor en art klarer å overleve. Dette kalles den realiserte nisje, og kan gi grunnlag for å forutsi hvordan Rhododendron fra Himalaya klarer seg i arboreter/botaniske hager i den tempererte klimasonen. De naturlige klimagrensene (realisert nisje) ble sammenlignet med klima- og overlevelsesdata fra botaniske hager og arboreter, hvor disse representerer den potensielle nisjen siden konkurransen fra andre arter er eliminert (ofte kalt den fundamentale nisje). Biogeografiske teorier på klima og utbredelse indikerer at minimumstemperaturer er av avgjørende betydning for utbredelsen av eviggrønne trær i den kalde delen av temperert-sone. I overgangen fra varm-temperert mot subtropisk klima er sannsynligvis vanntilgangen mer kritisk. Prosjektet fokuserte derfor på temperatur og nedbør.

Hvordan ble analysene gjort

Ved hjelp av feltstudier ble de klimatiske grensene for fire treformete rhododendronarter beregnet. De fire artene tilhører underslekten Hymenanthes og heter R.arboreum, R.barbatum, R.camapnulatum, og R.wallichi. Disse artene er vanlig i Himalaya (Nepal), og ble analysert i to høydesoneringer fra 1500 til 4500 meter over havet (moh) (Mt. Everst området og Milke Danda). Disse data ble supplert med herbariebelegg hvor geografisk lokalitet og moh var angitt (Royal Botanic Garden i Godawri- Kathmandu, Tokyo Institute (Japan), British Museum London (Natural History) og Herbariet i Royal Botanic Garden Edinburgh). Data fra botaniske hager/arboreter og rhododendronforeninger ble innhentet ved hjelp av spørreskjemaundersøkelser. Dette gav svar fra 43 hager hvor minst en av de fire rhododenronartene vokser samt klimadata fra lokaliteten.

For å beregne temperaturen for hvert enkelt voksested i Himalaya, ble ‘stignings-raten’ brukt (=0.51oC/100m), som betyr at den årlige middeltemperaturen synker ca en halv grad celsius for hver 100 høyde-meter. Dette ble brukt til å ekstrapolere temperaturen fra nærmeste klimastasjon. Et nedbørskart over Nepal ble anvendt til å beregne nedbør for hvert enkelt voksested. Vannet som er tilgjengelig for rhododendrontrærne er avhengig

av fordampningen, som igjen er kontrollert av temperaturen. Derfor ble en enkel indeks for fuktighetsbalansen beregnet, basert på forholdet mellom temperatur og nedbør.

Klima nisjer

Resultatene viste at gjennomsnittlig årsmiddeltemperatur, sammen med fuktighets-indeksen, var de beste variablene til å definere klimanisjene i Himalaya. Minimums- og maksimums-temperaturer kunne ikke forklare noe ekstra. Realiserte nisjer basert på middeltemperaturen og fuktighets-indeksen var også mest i samsvar med hvordan de overlever i hager. Dette er litt overraskende siden minimums- og maksimums-temperatur var antatt å være mer kritisk for overlevelse. Selv om alle klima variablene kun er indikatorer på det mikro-klimaet planten egentlig opplever, er det naturlig å anta at ekstremverdier er bedre indikatorer for overlevelse enn middelverdier.

En sammenligning mellom det naturlige temperaturintervallet (Himalaya) og intervallet basert på forekomster i botaniske hager, avvek nesten alltid mot den varme enden av temperaturgradient, dvs. hageklima var generelt varmere enn det naturlige temperaturintervallet. Dette avviket var minst for middeltemperaturen og størst for minimums-temperaturen i den kaldeste måned og maksimums-temperaturen for den varmeste måned. Klimanisjene viste også at alle rhodondendronartene, med unntak av den mest vanlige (R.arboreum), kunne klare seg i et varmere og tørrere klima enn det de opplever i Himalaya.

I Himalaya vokser R.arboreum i den laveste og varmeste sonen, mens R.campanulatum og R.wallichi vokser i den høyeste og kaldeste sonen. R.barbatum har en intermediær posisjon. Dog er det viktig å påpeke at fra 2.500 til 3.500 moh kan alle artene vokse. Denne rangeringen ble også funnet i hagene med hensyn på middeltemperatur, med unntak av R.wallihci. Denne arten tilhørte R.campanulatum fram til 1982, så her kan det ligge litt taksonomiske unøyaktigheter.

Noen enkelt resultater

R.arboreum: Alle hageforekomstene (7.8 – 11.6oC) ligger innenfor det realiserte middeltemperaturintervallet (4.4 – 19.3oC). Dette gjelder og også for maks- og min-variablene.

R.barbatum: Hageforekomstene (7.7 – 11.6oC) ligger innenfor det naturlige middeltemperaturintervallet (6.0 – 11.9 oC), men mange hager var i et mildere vinterklima (11) og varmere sommerklima (15) enn forholdene i

Himalaya. Hager med R.barbatum var ofte i et tørrere klima enn i Himalaya.

R.campanulatum: Forskjellen mellom middeltemperaturen i hager (4.3 -11.6oC) og det naturlige intervallet i Himalaya (3.3 – 10.2oC) var lite, men ni av trettitre hager med R.campanulatum var i et varmere klima. Mange hager var i et mildere vinterklima (16), samt varmere og tørrere sommerklima (27) enn forholdene i Himalaya.

R.wallichi: Denne arten har den største forskjellen mellom middeltemperaturen i hager(4.3 -11.6oC) og det naturlige realiserte intervallet (3.3 – 10.4oC), hvor seks av tjue hager er i et varmere klima. En rekke hager var i et mildere vinterklima (11), samt varmere og tørrere sommerklima (16) enn forholdene i Himalaya.

Prosjektet fikk gode data på underartene (ssp. arboreum og ssp cinnamoeum) av R.arboreum. Denne arten har et særdeles brått skille i naturen mellom sine to underarter nær den optimale temperaturen for hovedarten (10.5 –12.5oC), der ssp. cinnamoeum vokser fra 11.5 til 4.4oC og ssp arboreum vokser fra 19.3 til 11.0oC. Dette er også gjenspeilet i hagedata. Underarten ssp arboreum er mest vanlig i de varme hagene mens ssp. cinnamoneum er mest vanlig i hager med et kaldere klima.

Klimaendring og rhododendron

Resultatene viser at de utvalgte rhododendronartene har en videre potensiell nisje enn den realiserte nisjen i Himalaya, med unntak av R.arboreum. Hage-dataene demonstrete at de flest kan overleve i et varmere og tørrere klima. Resultatene viste også at de ikke kan vokse i hager som er kaldere enn hvor de forekommer naturlig, med unntak av R.Campanulatum, som har fire forekomster som er kaldere enn minimumstemperaturen i Himalaya. Selv om rhododendronforedling fokuserer på hardførhet (mot kulde), viser disse resultatene at det genetiske kuldepotensialet ikke er utnyttet for denne arten. Dog er de flest hager langt nord for den breddegraden hvor rhododendronartene vokser naturlig. Det er derfor mulig at kulde, kombinert med en annen års- og døgn-variasjon av sollys, ikke lar seg forene. Spørre-undersøkelsen avslørte gjennom kvalitative observasjoner at kulde kombinert med solrike vårdager er en typisk fatal situasjon for mange rhododendronarter. Lyset kan sette igang fotosyntesen, mens bakken ennå ikke er fri for tele, ergo tørker planten ut. Dette er et typisk problem i kontinentale klima, og forklarer hvorfor mange av hagene som hadde de fire rhododendron artene ligger ved kysten.

Det oceaniske klimaet i mange av hagene forklarer hvorfor maksimums- og minimums-temperaturen var så ulik mellom hagene og deres naturlige miljø.

I forhold til de globale klimaendringer er det en fordel at den potensielle klima-nisjen er mye varmere enn den realiserte nisjen. Hvis temperaturen øker i dette århundre, vil ikke disse artene trenge å forflytte seg oppover i høyden for å kompensere for temperaturøkningen. De overlever godt der de står. Det er uvisst om de klarer å formere seg i et varmere klima, men de vil ikke forsvinne og derved være til hinder for andre arter som vil kolonialisere området. Dette viser at prediksjoner av biogeografiske endring av utbredelse til trær ikke kan gjøres på grunnlag av data kun basert på den realiserte klima-nisje, slik det ofte praktiseres i dag. Selv om det ikke ble demonstrert at R.arboreum har en større fundamental nisje enn den realiserte, vil denne arten ikke bli mer berørt av klimaendring enn de andre. Dette skyldes at arten har to underarter med ulik preferanse til temperatur. Et varmere klima kan føre til at den ene underarten vil overta dominansen på bekostning av den andre, men arten som sådan blir ikke berørt. Dette viser igjen at en direkte prediksjon av biogeografiske endringer basert utelukkende på den realiserte klima-nisjen ikke er mulig uten kjennskap til artens potensiale og fleksibilitet.

 


  Den norske Rhododendronforening                             www.rhododendron.no                                   stiftet den 30.mai 1997