The global distribution and drivers of wood density and their impact on forest carbon stocks - CIRAD - Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement
Article Dans Une Revue Nature Ecology & Evolution Année : 2024

The global distribution and drivers of wood density and their impact on forest carbon stocks

Lidong Mo (1) , Thomas Crowther (1) , Daniel Maynard (1) , Johan van den Hoogen (1) , Haozhi Ma (1) , Lalasia Bialic-Murphy (1) , Jingjing Liang , Sergio De-Miguel , Gert-Jan Nabuurs , Peter Reich , Oliver Phillips , Meinrad Abegg , Yves Adou Yao , Giorgio Alberti , Angelica Almeyda Zambrano , Braulio Vilchez Alvarado , Esteban Alvarez-Dávila , Patricia Alvarez-Loayza , Luciana Alves , Iêda Amaral , Christian Ammer , Clara Antón-Fernández , Alejandro Araujo-Murakami , Luzmila Arroyo , Valerio Avitabile , Gerardo Aymard , Timothy Baker , Radomir Bałazy , Olaf Banki , Jorcely Barroso , Meredith Bastian , Jean-Francois Bastin , Luca Birigazzi , Philippe Birnbaum (2) , Robert Bitariho , Pascal Boeckx , Frans Bongers , Coline Boonman , Olivier Bouriaud , Pedro Brancalion , Susanne Brandl , Francis Brearley , Roel Brienen , Eben Broadbent , Helge Bruelheide , Filippo Bussotti , Roberto Cazzolla Gatti , Ricardo César , Goran Cesljar , Robin Chazdon , Han Chen , Chelsea Chisholm , Hyunkook Cho , Emil Cienciala , Connie Clark , David Clark , Gabriel Colletta , David Coomes , Fernando Cornejo Valverde , José Corral-Rivas , Philip Crim , Jonathan Cumming , Selvadurai Dayanandan , André de Gasper , Mathieu Decuyper , Géraldine Derroire , Ben Devries , Ilija Djordjevic , Jiri Dolezal , Aurélie Dourdain , Nestor Laurier Engone Obiang , Brian Enquist , Teresa Eyre , Adandé Belarmain Fandohan , Tom Fayle , Ted Feldpausch , Leandro Ferreira , Leena Finér , Markus Fischer , Christine Fletcher , Lorenzo Frizzera , Javier Gamarra , Damiano Gianelle , Henry Glick , David Harris , Andrew Hector , Andreas Hemp , Geerten Hengeveld , Bruno Hérault , John Herbohn , Martin Herold , Peter Hietz , Annika Hillers , Eurídice Honorio Coronado , Cang Hui , Thomas Ibanez , Nobuo Imai , Andrzej Jagodziński , Bogdan Jaroszewicz , Vivian Kvist Johannsen , Carlos Joly , Tommaso Jucker , Ilbin Jung , Viktor Karminov , Kuswata Kartawinata , Elizabeth Kearsley , David Kenfack , Deborah Kennard , Sebastian Kepfer-Rojas , Gunnar Keppel , Mohammed Latif Khan , Timothy Killeen , Hyun Seok Kim , Kanehiro Kitayama , Michael Köhl , Henn Korjus , Florian Kraxner , Dmitry Kucher , Diana Laarmann , Mait Lang , Simon Lewis , Yuanzhi Li , Gabriela Lopez-Gonzalez , Huicui Lu , Natalia Lukina , Brian Maitner , Yadvinder Malhi , Eric Marcon , Beatriz Schwantes Marimon , Ben Hur Marimon-Junior , Andrew Marshall , Emanuel Martin , James Mccarthy , Jorge Meave , Omar Melo-Cruz , Casimiro Mendoza , Irina Mendoza-Polo , Stanislaw Miscicki , Cory Merow , Abel Monteagudo Mendoza , Vanessa Moreno , Sharif Mukul , Philip Mundhenk , María Guadalupe Nava-Miranda , David Neill , Victor Neldner , Radovan Nevenic , Michael Ngugi , Pascal Niklaus , Petr Ontikov , Edgar Ortiz-Malavasi , Yude Pan , Alain Paquette , Alexander Parada-Gutierrez , Elena Parfenova , Minjee Park , Marc Parren , Narayanaswamy Parthasarathy , Pablo Peri , Sebastian Pfautsch , Nicolas Picard , Maria Teresa F. Piedade , Daniel Piotto , Nigel Pitman , Lourens Poorter , Axel Dalberg Poulsen , John Poulsen , Hans Pretzsch , Freddy Ramirez Arevalo , Zorayda Restrepo-Correa , Sarah Richardson , Mirco Rodeghiero , Samir Rolim , Anand Roopsind , Francesco Rovero , Ervan Rutishauser , Purabi Saikia , Christian Salas-Eljatib , Philippe Saner , Peter Schall , Mart-Jan Schelhaas , Dmitry Schepaschenko , Michael Scherer-Lorenzen , Bernhard Schmid , Jochen Schöngart , Eric Searle , Vladimír Seben , Josep Serra-Diaz , Douglas Sheil , Anatoly Shvidenko , Ana Carolina da Silva , Javier Silva-Espejo , Marcos Silveira , James Singh , Plinio Sist , Ferry Slik , Bonaventure Sonké , Enio Egon Sosinski , Alexandre Souza , Krzysztof Stereńczak , Jens-Christian Svenning , Miroslav Svoboda , Ben Swanepoel , Natalia Targhetta , Nadja Tchebakova , Hans ter Steege , Raquel Thomas , Elena Tikhonova , Peter Umunay , Vladimir Usoltsev , Renato Valencia , Fernando Valladares , Peter van Bodegom , Fons van der Plas , Tran van Do , Michael van Nuland , Rodolfo Vasquez , Hans Verbeeck , Helder Viana , Alexander Vibrans , Simone Vieira , Klaus von Gadow , Hua-Feng Wang , James Watson , Gijsbert Werner , Florian Wittmann , Hannsjoerg Woell , Verginia Wortel , Roderick Zagt , Tomasz Zawiła-Niedźwiecki , Chunyu Zhang , Xiuhai Zhao , Mo Zhou , Zhi-Xin Zhu , Irie Zo-Bi , Constantin Zohner (1)
Lidong Mo
Haozhi Ma
Jingjing Liang
Sergio De-Miguel
Gert-Jan Nabuurs
Peter Reich
Oliver Phillips
Meinrad Abegg
Yves Adou Yao
Giorgio Alberti
Angelica Almeyda Zambrano
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Xiuhai Zhao
Mo Zhou
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Zhi-Xin Zhu
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Résumé

The density of wood is a key indicator of the carbon investment strategies of trees, impacting productivity and carbon storage. Despite its importance, the global variation in wood density and its environmental controls remain poorly understood, preventing accurate predictions of global forest carbon stocks. Here we analyse information from 1.1 million forest inventory plots alongside wood density data from 10,703 tree species to create a spatially explicit understanding of the global wood density distribution and its drivers. Our findings reveal a pronounced latitudinal gradient, with wood in tropical forests being up to 30% denser than that in boreal forests. In both angiosperms and gymnosperms, hydrothermal conditions represented by annual mean temperature and soil moisture emerged as the primary factors influencing the variation in wood density globally. This indicates similar environmental filters and evolutionary adaptations among distinct plant groups, underscoring the essential role of abiotic factors in determining wood density in forest ecosystems. Additionally, our study highlights the prominent role of disturbance, such as human modification and fire risk, in influencing wood density at more local scales. Factoring in the spatial variation of wood density notably changes the estimates of forest carbon stocks, leading to differences of up to 21% within biomes. Therefore, our research contributes to a deeper understanding of terrestrial biomass distribution and how environmental changes and disturbances impact forest ecosystems.
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Citer

Lidong Mo, Thomas Crowther, Daniel Maynard, Johan van den Hoogen, Haozhi Ma, et al.. The global distribution and drivers of wood density and their impact on forest carbon stocks. Nature Ecology & Evolution, In press, ⟨10.1038/s41559-024-02564-9⟩. ⟨hal-04797372⟩
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