В швейцарском сосновом лесу верхушки деревьев опрыскивают туманом, чтобы выяснить, как более сухой или влажный воздух влияет на их способность выживать.
Уникальное исследование
Между деревьями в Пфинвальде, в южном регионе Валлис в Швейцарии, возведено 18 строительных лесов. На башнях установлены форсунки высокого давления, которые распыляют туман над кронами примерно 60 шотландских сосен высотой 15 метров.
Цель исследования — изучить и проанализировать различные последствия почвенной засухи и сухости воздуха в естественной лесной экосистеме.
«Цель не в том, чтобы опрыскивать леса для их спасения, а в том, чтобы понять, почему недостаток воды в атмосфере так сильно влияет на леса», — рассказала AFP директор проекта Шарлотта Гроссиор.
Исследование проводит Швейцарский федеральный институт исследований леса, снега и ландшафтов (WSL) и Швейцарская высшая техническая школа в Лозанне (EPFL).
Цель эксперимента
Эксперимент направлен на измерение скорости отмирания деревьев, когда листья и ветви начинают увядать. Это должно помочь экспертам предвидеть, когда подобные леса будут затронуты, сказал Джованни Бортолами, один из исследователей.
Цель — разработать стратегии ведения лесного хозяйства и повлиять на выбор пород деревьев для посадки в будущем, поскольку в Швейцарии лето становится всё более сухим.
К 2060 году летом будет на 25% меньше осадков, а засухи будут длиться дольше, сообщило министерство окружающей среды.
Ещё одна цель — лучше понять гибель деревьев, учитывая, что деревья «позволяют нам оценить концентрацию углекислого газа в атмосфере», а CO₂ является основным парниковым газом, способствующим потеплению климата, сказала Гроссиор, профессор экологии растений.
Пфинвальд — один из крупнейших непрерывных массивов шотландских сосен в Европе. Здесь насчитывается около тысячи деревьев, которым около ста лет.
Расположенный на высоте 615 метров над уровнем моря и окружённый высокими альпийскими горами в долине реки Рона, лес является одним из самых жарких и сухих мест в Швейцарии — идеальные условия для исследователей.
Они работают в Пфинвальде с 2003 года, изучая отмирание шотландских сосен из-за сухости почвы. Некоторые части леса орошаются, в то время как в других прозрачный пластик не позволяет дождевой воде достигать почвы.
Туман для изучения сухости воздуха
Распыление тумана было начато в прошлом году для изучения последствий сухости воздуха, поскольку изменение климата приводит к ещё одному тревожному параметру окружающей среды: «жаждущему» воздуху.
При равной влажности тёплый воздух более «жаждущий», чем холодный. Этот «жажда» называется дефицитом давления пара (VPD).
VPD является основным фактором, определяющим, сколько воды деревья будут испарять через листья. С глобальным потеплением VPD увеличивается, что может вызвать водный стресс у растительности.
«Представьте себе стакан воды в пустыне и стакан воды в тропическом лесу. Температура одинаковая. Стакан воды в пустыне опустеет очень быстро, но не в тропическом лесу», — сказал Бортолами.
«Именно так и с деревьями», — объяснил исследователь физиологии растений, — «они испаряют гораздо больше воды, если воздух суше, и поэтому «потребляют воду из почвы быстрее».
Форсунки распыляют водяной пар на часть кроны в течение дня, чтобы уменьшить «жажду» воздуха примерно на 20–30%.
Затем исследователи сравнивают данные с деревьями, которые не подвергались распылению водяного пара.
Кабели на лесной подстилке подключены к датчикам на стволах деревьев, которые непрерывно измеряют их диаметр и поток сока — показатель водного стресса. Исследователи проводят другие ежемесячные измерения на месте.
Исследование будет продолжаться до 2028 года.
Первые результаты показывают, что недостаток воды в почве ускоряет отмирание листвы — ожидаемый результат для исследователей.
«Однако мы обнаружили, что сухая атмосфера замедляет процесс отмирания, а не ускоряет его. Вот что нас действительно удивило», — сказала Гроссиор.
Измерения показали, что при меньшей влажности в атмосфере деревья закрывают свои поры для сохранения воды.
Но эти механизмы акклиматизации могут помочь дереву лишь до определённого предела. В Пфинвальде, как и в других сухих альпийских долинах, шотландские сосны вымирают, а их место занимают молодые дубы, некоторые из которых высотой всего лишь по пояс.