Assessing tree ring to climate associations: a comparison between native (Betula pubescens and Sorbus aucuparia) and exotic species (Picea sitchensis, Pinus contorta and Picea abies) in Iceland

Climate change, which has reached unprecedented levels in recent years, is having clear effects on global ecosystems, and many species are forced to migrate northward to survive global warming. Nowadays, however, the climate is changing rapidly, bringing several species to the extinction risk. The purpose of this thesis is to study the climate response of several tree species. The study was conducted in Iceland: at this latitude climate conditions are rather limiting for tree growth. Five species were analysed: two native broadleaves (Betula pubescens and Sorbus aucuparia) and three imported conifers (Picea abies, Picea sitchensis and Pinus contorta). The aim is to examine the association between annual growth and climate in a context where temperature is a strongly limiting factor for growth, both for native and exotic species that have been introduced beyond the limit of their range. All the analyzed species show a large positive correlation with temperatures during the summer period, confirming the key role of temperatures in heat-limited environments. On the other side, precipitation, which is relatively abundant on the island, does not seem to have a particular effect on growth. These results suggest that in the Icelandic context at the moment global warming seems not having negative effects on tree growth, and respect to other areas of the globe where summers are becoming extremely hot and dry, in Iceland the increase in temperatures during the summer period might be positive, both for the native and exotic species. The results of this thesis can be useful for understanding the behavior of species in the context of current climate change and hypothesizing its future trend.

Il cambiamento climatico, che negli ultimi anni ha raggiunto valori senza precedenti, sta avendo evidenti effetti sugli ecosistemi a livello globale e molte specie si trovano costrette a migrare verso nord per sopravvivere. Il clima al giorno d’oggi sta, però, cambiando molto rapidamente comportando per diverse specie anche il rischio d’estinzione. Lo scopo di questo elaborato è studiare la risposta al clima di alcune specie arboree. Lo studio è stato condotto in Islanda: a tali latitudini le condizioni climatiche sono piuttosto limitanti per la crescita degli alberi. Sono state analizzate cinque specie, due latifoglie native (Betula pubescens e Sorbus aucuparia) e tre conifere importate (Picea abies, Picea sitchensis e Pinus contorta). L’obiettivo è quello di esaminare le relazioni tra crescita annuale e clima in un contesto in cui la temperatura è un fattore fortemente limitante sia per le specie native che per quelle aliene. Tutti i taxa mostrano una correlazione positiva con le temperature durante il periodo estivo, confermando che temperature più miti favoriscono gli accrescimenti delle specie arboree in luoghi dove la temperatura è effettivamente un fattore limitante. Al contrario le precipitazioni, che sono relativamente abbondanti sull’isola, non sembrano avere nel complesso particolarmente effetto. I risultati ottenuti fanno ipotizzare che, al momento, nel contesto islandese il riscaldamento globale non stia producendo effetti negativi sulle specie arboree, ma al contrario di quanto sta avvenendo in altre aree del pianeta in cui le estati stanno diventando estremamente calde e aride, in Islanda l’aumento delle temperature sta evidenziando effetti positivi sulla crescita, sia per quanto riguarda le specie native sia per quelle esotiche. Le osservazioni effettuate in questa ricerca possono essere utili per comprendere il comportamento delle specie nel contesto del cambiamento climatico corrente e ipotizzarne possibili traiettorie future.