Спасение гигантов австралийских лесов

от

Первый раз, когда я увидел дерево Ада, я почувствовал себя крошечным. Это было в октябре 2015 года, спустя несколько дней после прибытия в Викторию для изучения горных эвкалиптовых лесов. Во время посещения Центрального нагорья мы отправились посмотреть на дерево Ада — один из крупнейших экземпляров горных эвкалиптов, высотой 76 метров (что эквивалентно 20-этажному зданию) и с стволом шириной 5 метров.

Горный эвкалипт (Eucalyptus regnans) — самое высокое цветущее растение на Земле. Самое высокое из известных деревьев этого вида, называемое «Центурион», находится в Тасмании и достигает почти 100 метров в высоту.

Горные эвкалипты могут накапливать от 450 до 819 тонн углерода на гектар, что больше, чем в тропических лесах Амазонки на гектар (на площади 100 на 100 метров).

Но эти леса постепенно меняются. Наше исследование, опубликованное в Nature Communications, количественно оценивает эти изменения и их движущие силы. Наша исследовательская группа, базирующаяся в университетах Мельбурна и Нью-Гэмпшира (США), проанализировала 50 лет измерений лесов.

Мы обнаружили, что эти леса становятся реже по мере повышения температуры. При каждом повышении температуры на градус лес теряет 9% своих деревьев. К 2080 году, когда ожидается повышение температуры на три градуса, эти леса могут потерять четверть своих деревьев и накопленного ими углерода по сравнению с доиндустриальными условиями.

Чтобы понять, почему потепление приводит к гибели деревьев, нужно разобраться, как работают леса. Деревья в каждом лесу конкурируют за необходимые ресурсы — солнечный свет, воду и питательные вещества, которых в ограниченном количестве. Когда одно дерево получает больше ресурсов, другие получают меньше. Это игра с нулевой суммой в природе.

По мере развития лесов деревья становятся больше и требуют больше ресурсов для выживания, что приводит к тому, что учёные называют «самопрореживанием». Более крупные деревья постепенно перехватывают всё больше доступных ресурсов, оставляя более мелким деревьям недостаточно для выживания.

Потепление климата ускоряет эти естественные процессы, сокращая ресурсы, доступные для всех деревьев. Более тёплый воздух вытягивает больше влаги из почвы и листьев, что затрудняет получение деревьями достаточного количества воды.

Подавленные деревья, растущие в тени своих более крупных соседей и с более мелкими корнями, сталкиваются с более высоким риском гибели в таких условиях.

Проблема в том, что по мере роста деревья включают углерод в свой ствол, ветви, корни, кору и листья (в основном в ствол). Поэтому, когда они умирают, деревья гниют и выделяют углерод в атмосферу. Это может превратить леса из поглотителей углерода (удаляющих углерод из атмосферы) в источники углерода (выделяющие углерод в атмосферу).

Чтобы отслеживать изменения плотности лесов с течением времени, мы проанализировали данные с участков долгосрочного мониторинга лесов в Центральном нагорье Виктории, некоторые из которых датируются 1947 годом. Эти записи были первоначально собраны Комиссией по лесному хозяйству Виктории, позже поддерживались Департаментом энергетики, окружающей среды и климатических действий (DEECA) и его предшественниками.

Лесники измерили тысячи деревьев более чем на 100 лесных участках, зафиксировав размер каждого дерева и то, было ли оно живым или мёртвым. Они возвращались на эти же участки каждые несколько лет на протяжении десятилетий, создавая подробные записи об изменениях в лесу.

Сравнивая эти измерения с климатическими данными за тот же период, мы обнаружили устойчивую взаимосвязь между повышением температуры и снижением плотности лесов. Эта закономерность сохранялась на разных участках и на протяжении всего периода исследования.

Это открытие сделано в критический момент. Во всём мире запускаются масштабные программы по посадке деревьев, такие как кампания «Триллион деревьев», для борьбы с изменением климата. Наши выводы показывают, что эти усилия должны учитывать, сколько деревьев леса смогут поддерживать в более тёплом будущем, а не только то, сколько они могут выдержать сейчас.

Воздействие будет варьироваться в зависимости от широты. Леса в холодных регионах, вероятно, будут процветать и накапливать больше углерода по мере повышения температуры, в то время как леса в более тёплых, сезонно засушливых регионах, таких как горные эвкалиптовые леса Австралии, естественно, станут реже, поскольку они станут более ограниченными в воде и будут накапливать меньше углерода.

То, что мы наблюдаем в этих горных эвкалиптовых лесах, имеет глобальное значение. К 2080 году эти леса могут потерять четверть своих деревьев, высвободив более 100 миллионов тонн накопленного углерода. Это равноценно выбросам от миллиона автомобилей, проезжающих 10 000 километров в год в течение 75 лет.

Наши выводы перекликаются с результатами других исследовательских инициатив по всей Австралии. Гражданские учёные, участвующие в проекте «Dead Tree Detective», документируют аналогичные климатические воздействия на деревья по всей стране.

Эти исследования указывают на один и тот же вывод: австралийские леса уже реагируют на изменение климата.

Так можем ли мы помочь этим лесам справиться с более тёплым будущим? Хотя мы не можем остановить изменение климата немедленно, мы можем помочь лесам адаптироваться.

Одним из перспективных вариантов является экологическое прореживания, когда некоторые деревья выборочно удаляются, чтобы дать другим доступ к большему количеству ресурсов и повысить их шансы на выживание. Это немного похоже на прореживание салата на вашем огороде: если оставить расти каждый саженец, они будут теснить друг друга, и ни один не разовьётся должным образом. Но если вы проредите ряд заранее, оставив только самые крепкие растения, у каждого кочана будет пространство, свет и питательные вещества, необходимые для роста сильными и здоровыми.

Леса работают так же. Прореживая лес, мы можем уменьшить конкуренцию. У оставшихся деревьев будет лучший доступ к солнечному свету, воде и питательным веществам, что поможет им расти быстрее и стать более устойчивыми к климатическим экстремальным явлениям.

Десятилетия исследований по всему миру показывают, что прореженные леса обычно более устойчивы к засухе, а деревья демонстрируют лучший рост и выживаемость в засушливые периоды. Исследования из Европы и Северной Америки последовательно демонстрируют эти преимущества в различных типах лесов и климатических условиях.

Однако нам нужны дополнительные исследования экологического прореживания в Австралии. Нам необходимо лучше понять, как оно влияет на наши уникальные эвкалиптовые леса и их экосистемные услуги, и определить, какие участки следует проредить в первую очередь.

Мы не можем проредить каждый лес, поэтому нам следует сосредоточиться на наиболее густых зарослях в районах, подверженных засухе, где польза может быть наибольшей.

Дерево Ада было уже древним, когда европейцы прибыли в Австралию, пережив столетия изменений. Но изменения, с которыми оно сталкивается сейчас, отличаются, происходят быстрее и интенсивнее, чем когда-либо в его долгой истории.

Понимание того, как леса реагируют на потепление, помогает нам лучше их защищать. Благодаря тщательному управлению мы можем помочь этим лесам и их запасам углерода выжить в более тёплом мире.

Предоставлено:
Университет Мельбурна.

Источник

Другие новости по теме

Другие новости на сайте