Изменение зимнего климата влияет на обмен углерода в северных хвойных лесах, но реакция зависит от выпаса оленей, согласно новому исследованию Университета Оулу в Финляндии.
В статье, опубликованной в журнале Science of The Total Environment, сравнивались районы с продолжающимся выпасом оленей и районы, где выпас был исключён в течение 25 лет в Оуланке и 55 лет в Кево в Финляндии.
Северные леса хранят треть глобального углерода и действуют как поглотители атмосферного углекислого газа. Помимо деревьев, важную роль в регулировании поглотителей углерода играют подлесок и почва. Изменения климата влияют на глубину и продолжительность снежного покрова, что, в свою очередь, влияет на углеродный цикл не только зимой, но и во время вегетационного периода летом. В то же время выпас оленей влияет на углеродный цикл, например, за счёт снижения численности лишайников в подлеске.
Исследователи из Университета Оулу измерили влияние снежного покрова и выпаса оленей на углеродный цикл в хвойных лесах северной Финляндии в течение вегетационных сезонов 2019–2023 годов. Эксперименты проводились в районах с продолжающимся выпасом оленей, а также в районах, где выпас был исключён в течение 25 лет в Оуланке на востоке Финляндии и 55 лет в Кево на севере Финляндии. Кроме того, в каждой из этих областей проводились эксперименты со снегом с увеличением и уменьшением глубины снежного покрова.
В районе, где выпас оленей был исключён на 55 лет, неглубокий снег увеличил выбросы углерода из подлеска и почвы. Напротив, более глубокий снег уменьшил выбросы углерода в том же месте. В районах с продолжающимся выпасом и в 25-летней зоне, где выпас был исключён, выбросы углерода оставались стабильными независимо от изменений снежного покрова.
Примечательно, что глубина снежного покрова не влияла на обмен углерода в районах с продолжающимся выпасом оленей. «В целом это может указывать на то, что северные хвойные леса могут быть относительно устойчивы к краткосрочным изменениям зимнего климата», — говорит доктор Ноора Кантола.
Согласно исследователям, важно выяснить, почему изменения глубины снежного покрова повлияли на обмен углерода только в 55-летней зоне отсутствия выпаса оленей в Кево. «Возможно, что в Кево существенно восстановившийся покров лишайников повлиял на температуру и влажность почвы. Вместе с изменением глубины снежного покрова эти факторы могут влиять на почвенных разлагателей и, следовательно, на количество выделяемого углерода», — продолжает Кантола.
«Наши результаты показывают, что выпас оленей может буферизовать экосистемные функции, такие как углеродный обмен, в условиях меняющихся климатических условий», — объясняет постдоктор Мария Вяйсянен.
Новое исследование Университета Оулу впервые предоставляет доказательства роли выпаса оленей в формировании воздействия зимнего изменения климата на углеродный цикл. Результаты дают представление о роли оленей в поддержании биоразнообразия северных экосистем. Воздействие выпаса на обмен углерода в подлеске зимних пастбищ может быть значительным, — резюмирует профессор Джеффри Уэлкер.
Помимо изменения растительности и почвы, выпас оленей также может влиять на поглощение углерода деревьями и общий углеродный баланс леса. В Университете Оулу текущие проекты исследуют комбинированное воздействие выпаса и долгосрочных тенденций изменения климата на рост годичных колец и экофизиологию деревьев.
Результаты исследования изменений углеродного цикла помогают оценить функции экосистемы в меняющихся условиях и могут также использоваться для планирования землепользования в хвойных лесах, где покров лишайников был изменён в результате различных практик землепользования, таких как выпас оленей и лесоводство.
Экспериментальные площадки являются частью системы EcoClimate, которая исследует воздействие изменения снежных условий на функционирование северных экосистем. Ранее было обнаружено, что выпас оленей смягчает воздействие летнего изменения климата на углеродный цикл в тундровых экосистемах.
Предоставлено Университетом Оулу.