Экологи обеспокоены тем, что лесные экосистемы не смогут угнаться за быстро меняющимся климатом и сохранить здоровье и продуктивность. До стремительных климатических изменений прошлого века популяции деревьев в Северном полушарии адаптировались к похолоданиям и потеплениям в течение тысячелетий.
Во время наступления ледниковых периодов популяции деревьев мигрировали на юг в поисках более тёплых условий, когда глобальные температуры снижались, а их семена разносились ветром и животными. Когда климат снова теплел, виды деревьев адаптировались, мигрируя на север в более подходящие условия.
Зрелые деревья живут долго, и их популяции не могут мигрировать быстро. Нынешние климатические изменения происходят быстрее, чем многие леса могут адаптироваться и процветать, создавая несоответствие между темпами потепления и естественной адаптацией лесов.
Исследование в журнале Science
Исследование, опубликованное в журнале Science, показывает, что у лесов есть задержка в адаптации к климатическим изменениям на период от одного до двух веков, согласно первому автору Дэвиду Фастовичу, постдокторанту Сиракузского университета в лаборатории палеоклиматической динамики Трипти Бхаттачарьи.
Команда исследователей поставила перед собой задачу составить карту временных масштабов, в которых популяции деревьев реагируют на климатические изменения, изучив данные о пыльце из кернов озерных отложений, охватывающих период до 600 000 лет назад.
«Мы знали, что такие временные задержки существуют, но никто не мог точно определить их величину», — говорит Фастович.
Для изучения долгосрочных экологических данных команда исследователей использовала спектральный анализ — статистический метод, распространённый в физике и инженерии. Этот метод позволил учёным сравнить взаимосвязь между популяциями деревьев и климатом в диапазоне от десятилетий до тысячелетий.
Цели исследования
Одной из целей было выяснить, насколько близко миграции популяций деревьев, смертность деревьев и нарушения в лесах, вызванные такими явлениями, как лесные пожары, соответствуют климатическим изменениям с течением времени.
Исследователи обнаружили, что в масштабах лет и десятилетий леса обычно меняются медленно. Однако примерно через восемь веков изменения в лесах, как правило, становятся более масштабными, связанными с естественной изменчивостью климата.
«С помощью этой новой методики мы можем анализировать экологические процессы в любом временном масштабе и понимать, как они связаны», — говорит Фастович.
Необходимость человеческого вмешательства
Исследование также предполагает, что лесам потребуется больше человеческого вмешательства, чтобы сохранить их здоровье. Одним из эффективных инструментов может стать ассистированная миграция — практика посадки деревьев из более тёплого климата в традиционно более холодных местах, чтобы помочь лесам адаптироваться и процветать, несмотря на изменение климата.
Адаптация лесов к климату будет медленным и сложным процессом, требующим продуманных долгосрочных стратегий управления, отмечает Фастович.
«Существует несоответствие между временными масштабами, в которых леса естественным образом меняются, и тем, что происходит сегодня с изменением климата», — говорит Фастович.
«Изменения на уровне популяций не будут достаточно быстрыми, чтобы сохранить леса, которые нам дороги. Ассистированная миграция — это один из многих инструментов, которые можно использовать, чтобы сохранить ценные леса на более длительный срок».
Предоставлено:
Сиракузский университет