MH
Meisha Holloway‐Phillips
Author with expertise in Global Forest Drought Response and Climate Change
Achievements
Open Access Advocate
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
4
(75% Open Access)
Cited by:
694
h-index:
15
/
i10-index:
16
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

A first assessment of the impact of the extreme 2018 summer drought on Central European forests

Bernhard Schuldt et al.Apr 29, 2020
In 2018, Central Europe experienced one of the most severe and long-lasting summer drought and heat wave ever recorded. Before 2018, the 2003 millennial drought was often invoked as the example of a “hotter drought”, and was classified as the most severe event in Europe for the last 500 years. First insights now confirm that the 2018 drought event was climatically more extreme and had a greater impact on forest ecosystems of Austria, Germany and Switzerland than the 2003 drought. Across this region, mean growing season air temperature from April to October was more than 3.3°C above the long-term average, and 1.2°C warmer than in 2003. Here, we present a first impact assessment of the severe 2018 summer drought and heatwave on Central European forests. In response to the 2018 event, most ecologically and economically important tree species in temperate forests of Austria, Germany and Switzerland showed severe signs of drought stress. These symptoms included exceptionally low foliar water potentials crossing the threshold for xylem hydraulic failure in many species and observations of widespread leaf discoloration and premature leaf shedding. As a result of the extreme drought stress, the 2018 event caused unprecedented drought-induced tree mortality in many species throughout the region. Moreover, unexpectedly strong drought-legacy effects were detected in 2019. This implies that the physiological recovery of trees was impaired after the 2018 drought event, leaving them highly vulnerable to secondary drought impacts such as insect or fungal pathogen attacks. As a consequence, mortality of trees triggered by the 2018 events is likely to continue for several years. Our assessment indicates that many common temperate European forest tree species are more vulnerable to extreme summer drought and heat waves than previously thought. As drought and heat events are likely to occur more frequently with the progression of climate change, temperate European forests might approach the point for a substantial ecological and economic transition. Our assessment also highlights the urgent need for a pan-European ground-based monitoring network suited to track individual tree mortality, supported by remote sensing products with high spatial and temporal resolution to track, analyse and forecast these transitions.
0
Paper
Citation693
0
Save
0

New insights into the mechanisms of post-rubisco isotope fractionation from combined analysis of intramolecular13C and deuterium abundances inPinus nigratree-ring glucose

Thomas Wieloch et al.Feb 23, 2024
Summary Understanding isotope fractionation mechanisms is fundamental for analyses of plant ecophysiology and paleoclimate based on tree-ring isotope data. To provide new insights into isotope fractionation, we analysed intramolecular 13 C discrimination in tree-ring glucose ( Δ i ’, i = C-1 to C-6) and metabolic deuterium fractionation at H 1 and H 2 ( ε met ) combinedly. This dual-isotope approach enabled deconvolution of isotope signals. We found evidence for physiological processes affecting Δ 1 ’ and Δ 3 ’ which respond to air vapour pressure deficit ( VPD ), and processes affecting Δ 1 ’, Δ 2 ’, and ε met which respond to precipitation but not VPD . These relationships exhibit change points dividing a period of homeostasis (1961-1980) from a period of metabolic adjustment (1983-1995). Homeostasis may result from sufficient groundwater availability. Additionally, we found Δ 5 ’ and Δ 6 ’ relationships with radiation and temperature which are temporally stable and consistent with previously proposed isotope fractionation mechanisms. Based on the multitude of climate covariables, intramolecular carbon isotope analysis has an extraordinary potential for climate reconstruction. While isotope fractionation beyond leaves is usually considered to be constant, we propose significant parts of the carbon and hydrogen isotope variation in tree-ring glucose originate in stems (precipitation-dependent signals). As basis for follow-up studies, we propose mechanisms introducing Δ 1 ’, Δ 2 ’, Δ 3 ’, and ε met variability.
0
Paper
Citation1
0
Save
0

Environmental gene regulatory influence networks in rice (Oryza sativa): response to water deficit, high temperature and agricultural environments

Olivia Wilkins et al.Mar 3, 2016
Environmental Gene Regulatory Influence Networks (EGRINs) coordinate the timing and rate of gene expression in response to environmental and developmental signals. EGRINs encompass many layers of regulation, which culminate in changes in the level of accumulated transcripts. Here we infer EGRINs for the response of five tropical Asian rice cultivars to high temperatures, water deficit, and agricultural field conditions, by systematically integrating time series transcriptome data (720 RNA-seq libraries), patterns of nucleosome-free chromatin (18 ATAC-seq libraries), and the occurrence of known cis-regulatory elements. First, we identify 5,447 putative target genes for 445 transcription factors (TFs) by connecting TFs with genes with known cis-regulatory motifs in nucleosome-free chromatin regions proximal to transcriptional start sites (TSS) of genes. We then use network component analysis to estimate the regulatory activity for these TFs from the expression of these putative target genes. Finally, we inferred an EGRIN using the estimated TFA as the regulator. The EGRIN included regulatory interactions between 4,052 target genes regulated by 113 TFs. We resolved distinct regulatory roles for members of a large TF family, including a putative regulatory connection between abiotic stress and the circadian clock, as well as specific regulatory functions for TFs in the drought response. TFA estimation using network component analysis is an effective way of incorporating multiple genome-scale measurements into network inference and that supplementing data from controlled experimental conditions with data from outdoor field conditions increases the resolution for EGRIN inference.