По мере того как австралийские города нагреваются и высыхают, уличные деревья становятся передовыми защитниками качества жизни в городах.
Уличные деревья делают жизнь в городе более терпимой во время волн жары. Они также улучшают здоровье и благополучие человека, фильтруют загрязняющие вещества и поддерживают биоразнообразие.
Но по мере усиления засух и повышения экстремальной жары из-за изменения климата, смогут ли городские леса выжить в более жарком и сухом будущем?
Чтобы это выяснить, мы изучили, как десять наиболее распространённых в Австралии неместных уличных деревьев растут и переносят засуху в семи городах. Среди выбранных нами видов — всеми любимая жакаранда и широко распространённый лондонский платан, а также клён остролистный, крапива двудомная, гледичия, ликвидамбар, магнолия южная, груша карликовая, чёрная гледичия и китайский вяз.
Неожиданно наше новое исследование показало, что некоторые виды переносят засуху лучше, чем предполагалось, включая жакаранду и лондонский платан. Некоторые даже ускоряют рост во время засух небывалой продолжительности и жары. Но другие показали большую чувствительность, чем мы ожидали, включая гледичию и чёрную гледичию.
При планировании городов на более жаркое будущее наши исследования помогут градостроителям выбирать самые устойчивые уличные деревья.
Что мы сделали?
Уличные деревья охлаждают города как за счёт тени, так и за счёт выделения воды при транспирации. Эти эффекты могут снизить локальные температуры на несколько градусов, что помогает компенсировать дополнительное тепло, удерживаемое дорогами, крышами и твёрдыми поверхностями.
Но деревья, на которые мы полагаемся для охлаждения, уязвимы к растущему давлению из-за изменения климата. Засуха, волны жары и ограниченность почвы и воды в городах могут угрожать здоровью, росту и выживанию деревьев.
Чтобы проверить, как справляются эти виды, мы выбрали более 570 уличных деревьев в Аделаиде, Мельбурне и Сиднее, а также в Малуре в региональной Виктории, Мандуре к югу от Перта и в Парраматте и Пенрите в Западном Сиднее.
Мы извлекли небольшие сердцевины древесины из ствола, в процессе, который оставляет дерево живым и практически не повреждённым. Самое старое дерево, которое мы исследовали, — южная магнолия возрастом 70 лет в Сиднее.
Годичные кольца в этих сердцевинах позволили нам реконструировать их историю роста и оценить, как они реагировали как на долгосрочные климатические закономерности, так и на экстремальные явления, такие как «Чёрное лето» 2019–2020 годов и «Миллениум-засуха» 1997–1999 годов.
Насколько устойчивы эти деревья?
Мы обнаружили как обнадеживающие, так и удивительные результаты.
В среднем самый быстрый рост всех видов был зафиксирован в Малуре на севере Виктории. Самый медленный рост был обнаружен в самом тёплом месте — Пенрите.
Некоторые виды вели себя предсказуемо. Чёрная гледичия росла быстрее в более прохладных и влажных городах, таких как Мельбурн, как и ожидалось, в то время как гледичия и китайские вязы росли медленнее в более жарких городах.
Но другие противоречили ожиданиям. Такие виды, как лондонский платан и магнолия южная, демонстрировали последовательные тенденции роста в разных городах, несмотря на разницу в температуре, в то время как другие варьировались в зависимости от местных условий.
Важно отметить, что записи о росте показали: многие уличные деревья положительно реагировали на более влажные условия в самые тёплые месяцы, скорее всего, из-за более длительного вегетационного периода и увеличения доступа к воде.
Удивительно, но такие виды, как клён остролистный и груша карликовая, фактически увеличили свой рост в периоды сильной жары во время «Чёрного лета» 2019–2020 годов, а также во время более влажных периодов Ла-Нинья в 2021–2022 годах. Это говорит о том, что эти виды адаптировались к тёплым городским условиям — или о том, что им был обеспечен уход и полив.
Что происходило во время засухи?
Во время засухи уличные деревья в целом демонстрировали сильную устойчивость. Это означает, что они сохраняли свой рост в засушливые периоды.
Но их устойчивость — измеренная по их способности вернуться к темпам роста до засухи — часто была ограничена, особенно в более сухих городах.
Хотя многие уличные деревья могут выдержать краткосрочный стресс, это говорит о том, что повторные или продолжительные засухи всё равно могут сказаться на их долгосрочном здоровье.
Интересно, что виды, идентифицированные как уязвимые в климатических моделях, не всегда проявляли большую чувствительность к засухе или климатическим экстремумам в нашем исследовании реального мира.
Почему? Местные условия и характеристики на уровне видов, такие как размер листьев, плотность древесины и стратегия использования воды, могут играть значительную роль в определении того, какие отдельные деревья будут процветать по мере изменения климата.
Мы также знаем, что уход, предоставляемый сотрудниками советов или местными жителями, чрезвычайно полезен. Когда деревья поливают в стрессовых условиях, они могут помочь дереву пережить трудные времена.
Почему нет эвкалиптов?
Многие деревья в северном полушарии каждый год в период вегетации образуют годичные кольца. Эти кольца позволяют надёжно реконструировать их историю роста с помощью наших методов.
Но большинство эвкалиптов не образуют чётких годовых колец. Вот почему мы не включили пятнистые камеди и другие распространённые эвкалипты, встречающиеся на городских улицах.
Эвкалипты, как правило, растут, когда условия благоприятны, а не ограничены строгим годовым циклом. Только некоторые местные виды надёжно образуют датируемые годичные кольца, такие как снежные камеди и альпийская ашна. Это связано с тем, что они обитают в холодных высокогорных районах, где зима каждый год последовательно ограничивает рост. Таких условий нет ни в одном крупном австралийском городе.
Что это значит для градостроителей?
Наше исследование показывает, что выбор видов имеет большое значение.
Некоторые уличные деревья, такие как жакаранда, лондонский платан и крапива двудомная, могут процветать даже в условиях экстремальной жары и засухи, в то время как гледичия и китайские вязы более чувствительны к местным условиям.
Власти могут максимизировать пользу от городских лесов и сократить сокращение численности деревьев или их потерю, выбирая устойчивые виды и адаптируя их к специфическому климату каждого города или района.
По мере того как климатические экстремумы становятся более распространёнными, даже устойчивые виды могут столкнуться с новыми проблемами.
Посадка и поддержание разнообразных, адаптированных к климату городских лесов поможет обеспечить нашим городам жизнеспособность, здоровье и зелень в предстоящие десятилетия.
Мануэль Эсперон-Родригес, старший преподаватель кафедры экологии, университет Западного Сиднея; Марк Г. Тджоэлкер, профессор экологии и заместитель директора, Институт окружающей среды Хоккенбери, университет Западного Сиднея; Мэтью Брукхаус, старший преподаватель кафедры экологии, Австралийский национальный университет; Салли Пауэр, профессор экологии, университет Западного Сиднея.
Эта статья перепечатана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Читайте оригинальную статью.