The contribution of insects to global forest deadwood decomposition
Sebastian Seibold
(1)
,
Werner Rammer
(2)
,
Torsten Hothorn
(3)
,
Rupert Seidl
(4)
,
Michael Ulyshen
(5)
,
Janina Lorz
(6)
,
Marc Cadotte
(7)
,
David Lindenmayer
(8)
,
Yagya Adhikari
(9)
,
Roxana Aragón
(10)
,
Soyeon Bae
(11)
,
Petr Baldrian
(12)
,
Hassan Barimani Varandi
(13)
,
Jos Barlow
(14)
,
Claus Bässler
(15)
,
Jacques Beauchêne
(16, 17)
,
Erika Berenguer
(14)
,
Rodrigo Bergamin
(18)
,
Tone Birkemoe
(19)
,
Gergely Boros
(20)
,
Roland Brandl
(21)
,
Hervé Brustel
(22)
,
Philip Burton
(23)
,
Yvonne Cakpo-Tossou
(24)
,
Jorge Castro
(25)
,
Eugénie Cateau
(22, 26)
,
Tyler Cobb
(27)
,
Nina Farwig
(21)
,
Romina Fernández
(28)
,
Jennifer Firn
(29)
,
Kee Seng Gan
(30)
,
Grizelle González
(5)
,
Martin Gossner
(31)
,
Jan Habel
(32)
,
Christian Hébert
(33)
,
Christoph Heibl
(34)
,
Osmo Heikkala
(35)
,
Andreas Hemp
,
Claudia Hemp
,
Joakim Hjältén
,
Stefan Hotes
,
Jari Kouki
,
Thibault Lachat
,
Jie Liu
,
Yu Liu
,
Ya-Huang Luo
,
Damasa Macandog
,
Pablo Martina
,
Sharif Mukul
,
Baatarbileg Nachin
,
Kurtis Nisbet
,
John O’halloran
,
Anne Oxbrough
,
Jeev Nath Pandey
,
Tomáš Pavlíček
,
Stephen Pawson
,
Jacques Rakotondranary
,
Jean-Baptiste Ramanamanjato
,
Liana Rossi
,
Jürgen Schmidl
,
Mark Schulze
,
Stephen Seaton
,
Marisa Stone
,
Nigel Stork
,
Byambagerel Suran
,
Anne Sverdrup-Thygeson
,
Simon Thorn
,
Ganesh Thyagarajan
,
Timothy Wardlaw
,
Wolfgang Weisser
,
Sungsoo Yoon
,
Naili Zhang
,
Jörg Müller
1
TUM -
Technische Universität Munchen - Technical University Munich - Université Technique de Munich
2 Institute of Silviculture, Department of Forest and Soil Sciences
3 UFZ - Helmholtz Zentrum für Umweltforschung = Helmholtz Centre for Environmental Research
4 BOKU - Universität für Bodenkultur Wien = University of Natural Resources and Life Sciences [Vienne, Autriche]
5 USDA Forest Service Rocky Mountain Forest and Range Experiment Station
6 Field Station Fabrikschleichach
7 University of Toronto at Scarborough
8 Climate Change Institute at the Australian National University
9 Universität Bayreuth [Deutschland] = University of Bayreuth [Germany] = Université de Bayreuth [Allemagne]
10 CONICET-IANIGLA - Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales [Mendoza]
11 JMU - Julius-Maximilians-Universität Würzburg = University of Würzburg
12 MBU / CAS - Institute of Microbiology of the Czech Academy of Sciences [Prague, Czech Republic]
13 UMZ - University of Mazandaran
14 Lancaster Environment Centre
15 Goethe University Frankfurt
16 UMR ECOFOG - Ecologie des forêts de Guyane
17 Cirad-ES - Département Environnements et Sociétés
18 UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul [Porto Alegre]
19 NMBU - Norwegian University of Life Sciences
20 CENTRE FOR ECOLOGICAL RESEARCH VACRATOT HUN
21 Philipps Universität Marburg = Philipps University of Marburg
22 DYNAFOR - Dynamiques et écologie des paysages agriforestiers
23 UNBC - University of Northern British Columbia [Prince George]
24 UAC - Université d’Abomey-Calavi = University of Abomey Calavi
25 UGR - Universidad de Granada = University of Granada
26 Réserves Naturelles de France
27 Royal Alberta Museum
28 CONICET - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas [Buenos Aires]
29 QUT - Queensland University of Technology [Brisbane]
30 FRIM - Forest Research Institute Malaysia
31 Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research WSL
32 University of Salzburg
33 Canadian Forest Service - CFS (CANADA)
34 Bavarian Forest National Park
35 Eurofins Ahma Oy
2 Institute of Silviculture, Department of Forest and Soil Sciences
3 UFZ - Helmholtz Zentrum für Umweltforschung = Helmholtz Centre for Environmental Research
4 BOKU - Universität für Bodenkultur Wien = University of Natural Resources and Life Sciences [Vienne, Autriche]
5 USDA Forest Service Rocky Mountain Forest and Range Experiment Station
6 Field Station Fabrikschleichach
7 University of Toronto at Scarborough
8 Climate Change Institute at the Australian National University
9 Universität Bayreuth [Deutschland] = University of Bayreuth [Germany] = Université de Bayreuth [Allemagne]
10 CONICET-IANIGLA - Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales [Mendoza]
11 JMU - Julius-Maximilians-Universität Würzburg = University of Würzburg
12 MBU / CAS - Institute of Microbiology of the Czech Academy of Sciences [Prague, Czech Republic]
13 UMZ - University of Mazandaran
14 Lancaster Environment Centre
15 Goethe University Frankfurt
16 UMR ECOFOG - Ecologie des forêts de Guyane
17 Cirad-ES - Département Environnements et Sociétés
18 UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul [Porto Alegre]
19 NMBU - Norwegian University of Life Sciences
20 CENTRE FOR ECOLOGICAL RESEARCH VACRATOT HUN
21 Philipps Universität Marburg = Philipps University of Marburg
22 DYNAFOR - Dynamiques et écologie des paysages agriforestiers
23 UNBC - University of Northern British Columbia [Prince George]
24 UAC - Université d’Abomey-Calavi = University of Abomey Calavi
25 UGR - Universidad de Granada = University of Granada
26 Réserves Naturelles de France
27 Royal Alberta Museum
28 CONICET - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas [Buenos Aires]
29 QUT - Queensland University of Technology [Brisbane]
30 FRIM - Forest Research Institute Malaysia
31 Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research WSL
32 University of Salzburg
33 Canadian Forest Service - CFS (CANADA)
34 Bavarian Forest National Park
35 Eurofins Ahma Oy
Rupert Seidl
- Fonction : Auteur
- PersonId : 769821
- ORCID : 0000-0002-3338-3402
Marc Cadotte
- Fonction : Auteur
- PersonId : 791943
- ORCID : 0000-0002-5816-7693
- IdRef : 10908330X
Jacques Beauchêne
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1203328
- ORCID : 0000-0003-4578-3670
- IdRef : 161858392
Eugénie Cateau
- Fonction : Auteur
- PersonId : 806397
- ORCID : 0000-0002-4385-4378
Jennifer Firn
- Fonction : Auteur
- PersonId : 797650
- ORCID : 0000-0001-6026-8912
Martin Gossner
- Fonction : Auteur
- PersonId : 802691
- ORCID : 0000-0003-1516-6364
Andreas Hemp
- Fonction : Auteur
- PersonId : 793782
- ORCID : 0000-0002-5369-2122
Claudia Hemp
- Fonction : Auteur
Joakim Hjältén
- Fonction : Auteur
Stefan Hotes
- Fonction : Auteur
Jari Kouki
- Fonction : Auteur
Thibault Lachat
- Fonction : Auteur
Jie Liu
- Fonction : Auteur
- PersonId : 5685
- IdHAL : jie-liu
- ORCID : 0000-0003-0895-7598
- IdRef : 18572390X
Yu Liu
- Fonction : Auteur
- PersonId : 766236
- ORCID : 0000-0001-8886-2876
Ya-Huang Luo
- Fonction : Auteur
Damasa Macandog
- Fonction : Auteur
Pablo Martina
- Fonction : Auteur
Sharif Mukul
- Fonction : Auteur
Baatarbileg Nachin
- Fonction : Auteur
Kurtis Nisbet
- Fonction : Auteur
John O’halloran
- Fonction : Auteur
Anne Oxbrough
- Fonction : Auteur
Jeev Nath Pandey
- Fonction : Auteur
Tomáš Pavlíček
- Fonction : Auteur
Stephen Pawson
- Fonction : Auteur
Jacques Rakotondranary
- Fonction : Auteur
Jean-Baptiste Ramanamanjato
- Fonction : Auteur
Liana Rossi
- Fonction : Auteur
Jürgen Schmidl
- Fonction : Auteur
Mark Schulze
- Fonction : Auteur
Stephen Seaton
- Fonction : Auteur
Marisa Stone
- Fonction : Auteur
Nigel Stork
- Fonction : Auteur
Byambagerel Suran
- Fonction : Auteur
Anne Sverdrup-Thygeson
- Fonction : Auteur
Simon Thorn
- Fonction : Auteur
- PersonId : 792740
- ORCID : 0000-0002-3062-3060
Ganesh Thyagarajan
- Fonction : Auteur
Timothy Wardlaw
- Fonction : Auteur
Wolfgang Weisser
- Fonction : Auteur
Sungsoo Yoon
- Fonction : Auteur
Naili Zhang
- Fonction : Auteur
Jörg Müller
- Fonction : Auteur
- PersonId : 776948
- ORCID : 0000-0002-1409-1586
Résumé
The amount of carbon stored in deadwood is equivalent to about 8 per cent of the global forest carbon stocks1. The decomposition of deadwood is largely governed by climate2-5 with decomposer groups-such as microorganisms and insects-contributing to variations in the decomposition rates2,6,7. At the global scale, the contribution of insects to the decomposition of deadwood and carbon release remains poorly understood7. Here we present a field experiment of wood decomposition across 55 forest sites and 6 continents. We find that the deadwood decomposition rates increase with temperature, and the strongest temperature effect is found at high precipitation levels. Precipitation affects the decomposition rates negatively at low temperatures and positively at high temperatures. As a net effect-including the direct consumption by insects and indirect effects through interactions with microorganisms-insects accelerate the decomposition in tropical forests (3.9% median mass loss per year). In temperate and boreal forests, we find weak positive and negative effects with a median mass loss of 0.9 per cent and -0.1 per cent per year, respectively. Furthermore, we apply the experimentally derived decomposition function to a global map of deadwood carbon synthesized from empirical and remote-sensing data, obtaining an estimate of 10.9 ± 3.2 petagram of carbon per year released from deadwood globally, with 93 per cent originating from tropical forests. Globally, the net effect of insects may account for 29 per cent of the carbon flux from deadwood, which suggests a functional importance of insects in the decomposition of deadwood and the carbon cycle.