Spatial variability in forest growth – climate relationships in the Olympic Mountains, Washington

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Abstract:

For many Pacific Northwest forests, little is known about the spatial and temporal variability in tree growth – climate relationships, yet it is this information that is needed to predict how forests will respond to future climatic change. We studied the effects of climatic variability on forest growth at 74 plots in the western and northeastern Olympic Mountains. Basal area increment time series were developed for each plot, and Pearson's correlation analysis and factor analysis were used to quantify growth–climate relationships. Forest growth in the Olympic Mountains responds to climatic variability as a function of mean climate and elevation. Low summer moisture limits growth across all elevations in the dry northeastern Olympics. Growth at low elevations in the wet western Olympics is associated with phases of the Pacific Decadal Oscillation and with summer temperature. Heavy winter snowpack limits growth at high elevations in the western Olympics. In the warmer greenhouse climate predicted for the Olympic Mountains, productivity at high elevations of the western Olympics will likely increase, whereas productivity at high elevations in the northeastern region and potentially in low elevations of the western region will likely decrease. This information can be used to develop adaptive management strategies to prepare for the effects of future climate on these forests. Because growth–climate relationships on the Olympic Peninsula vary at relatively small spatial scales, those relationships may assist modeling and other efforts to provide more accurate predictions at local to regional scales.

La variabilité spatiale et temporelle des relations entre la croissance des arbres et le climat sont largement inconnues pour plusieurs forêts de la région du nord-ouest du Pacifique, même si cette information est nécessaire pour prédire la réaction des forêts aux futurs changements climatiques. Les auteurs ont étudié les effets des variations climatiques sur la croissance de la forêt dans 74 placettes échantillons situées dans les parties ouest et nord-est des Montagnes Olympic. Des séries chronologiques d'accroissement en surface terrière ont été produites pour chaque placette et l'analyse de corrélation de Pearson ainsi que l'analyse factorielle ont été utilisées pour quantifier les relations entre la croissance et le climat. La croissance des forêts des Montagnes Olympic réagit différemment aux variations climatiques selon le climat moyen et l'altitude. Une faible humidité estivale limite la croissance à toutes les altitudes de la région sèche du nord-est des Montagnes Olympic. La croissance à faible altitude de la région humide de l'ouest des Montagnes Olympic est associée aux phases d'oscillation décennales du Pacifique et à la température estivale. Un épais couvert de neige limite la croissance à haute altitude dans la partie ouest des Montagnes Olympic. Avec le climat plus chaud prédit pour les Montagnes Olympic en raison de l'effet de serre, la productivité à haute altitude dans sa partie ouest augmentera probablement alors qu'elle devrait diminuer à haute altitude dans la région nord-est et possiblement à faible altitude dans la région ouest. Cette information peut être utilisée pour mettre au point des stratégies d'aménagement adaptatif dans le but de se préparer aux effets du climat futur sur ces forêts. Parce que les relations entre la croissance et le climat de la presqu'île Olympic varient à des échelles spatiales relativement grandes, ces relations peuvent être utiles pour la modélisation et les autres efforts visant à fournir des prédictions plus précises à des échelles variant de locale à régionale.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2006

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