В глубинах болот на юго-востоке Америки возвышается тихий гигант — болотный кипарис (Taxodium distichum). Эти величественные деревья с их узловатыми «коленями» и высокими стволами — не просто обитатели болот, они одни из старейших живых организмов в восточной части Северной Америки. Некоторые из них существуют более 2500 лет, спокойно процветая в бедных питательными веществами затопленных лесах, где большинство других деревьев погибло бы.
Но жизнь не легка для этих древних деревьев. Они подвергаются многочисленным угрозам: повышение уровня моря, нашествия насекомых, лесные пожары и всё более непредсказуемые погодные условия. В отличие от большинства животных, деревья обычно не умирают от старости — они поддаются стрессам, окружающим их.
Исследование, проведённое Флоридским Атлантическим университетом в сотрудничестве с Линнским университетом, Университетом Джорджии, Департаментом природных ресурсов Джорджии и Музеем естественной истории Джорджии, показывает, как резкие изменения климата могут оказывать долгосрочное воздействие даже на самые устойчивые и знаковые деревья — и даёт представление о могущественных силах, формирующих наш природный мир.
Методы исследования
Исследователи изучили болотные кипарисы из захороненного месторождения, сохранившегося в субфоссильной форме в устье реки Альтамаха, расположенной на юго-востоке Джорджии. Они использовали радиоуглеродное датирование, подсчитали количество древесных колец и измерили ширину каждого кольца в субфоссилиях, чтобы изучить, как эти деревья росли в прошлом.
Результаты исследования
Результаты исследования, опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывают, что начиная примерно с 500 года нашей эры деревья стали жить короче и расти быстрее. До этого периода болотные кипарисы в регионе обычно жили более 470 лет. Однако после 500 года нашей эры их средняя продолжительность жизни резко сократилась до 186 лет.
Это совпало с серьёзным климатическим спадом в VI веке, известным как Минимум Вандала, время охлаждения температуры и глобальных потрясений, вероятно, вызванных вулканическими извержениями и, возможно, даже столкновением с кометой.
После этого периода деревья не только жили короче — они также росли быстрее, что могло сделать их более уязвимыми к стрессам и повреждениям с течением времени. Последние из долгоживущих деревьев, живших после 500 года нашей эры, погибли во время Малого ледникового периода, который длился примерно с 1200 по 1850 год нашей эры, ещё одного холодного периода с большими экологическими изменениями.
Несмотря на эти тревожные тенденции в прошлом, надежда всё ещё высока в старых болотах юго-востока. В некоторых редких уголках сохранившегося леса болотные кипарисы возрастом от 800 до 2600 лет всё ещё живы сегодня.
Интересно, что учёные не обнаружили признаков пожаров, вырубки леса или вмешательства человека в гибель этих деревьев, что делает точную причину загадкой. Однако закономерность ясна: после 500 года нашей эры болотные кипарисы в этом месте на побережье Джорджии больше никогда не достигали своей прежней долголетия.
«Этот сдвиг не был кратковременным сбоем. Даже спустя столетия деревья так и не восстановили своё былое долголетие. Фактически, их продолжительность жизни продолжала сокращаться с течением времени», — сказала Кэтрин Г. Напора, доктор философии, старший автор и доцент кафедры антропологии в колледже искусств и литературы имени Дороти Ф. Шмидт при Флоридском Атлантическом университете.
«Последние из долгоживущих деревьев, найденных в месторождении, погибли во время другого серьёзного климатического события — Малого ледникового периода. Наши выводы подчёркивают, насколько долгосрочными могут быть локальные последствия серьёзных климатических сдвигов, особенно для прибрежных лесов, которые и без того уязвимы к ветровым повреждениям, проникновению солёной воды и повышению уровня моря», — добавила она.
После 500 года нашей эры условия на побережье могли стать более нестабильными, с большим количеством штормов, более высокой солёностью и менее постоянным затоплением, что затрудняло выживание деревьев в течение длительных периодов. Такие вредители, как клещи, которые процветают в сухих условиях, также могли способствовать увеличению гибели деревьев в более сухие периоды.
Для исследования учёные изучили 95 древних болотных кипарисов, извлечённых из зоны управления дикой природой Альтамаха на побережье Джорджии. Эти деревья, погребённые на протяжении веков, были извлечены на поверхность во время планового технического обслуживания и исследованы в течение трёх лет. Тщательное тестирование исключило возможность того, что эти результаты были вызваны различиями в сохранности.
«Эти древние гиганты не только внушают благоговейный трепет, но и служат естественными архивами, помогая учёным понять, как деревья пережили прошлые климатические события — и как они могут справиться с современным изменением климата», — сказала Напора.
Хотя климатический сдвиг, изученный исследователями, не был по-настоящему глобальным или идеально синхронизированным по регионам, болотный кипарис даёт мощный инструмент для понимания того, насколько широко распространёнными и устойчивыми могут быть экологические изменения.
«Кольца болотного кипариса подобны записям в дневнике природы, написанным год за годом и сезон за сезоном, показывая, как даже медленные изменения могут формировать ход жизни. В своём тихом упорстве эти деревья предлагают как предупреждение, так и урок: мир более взаимосвязан, чем мы часто думаем, и история Земли рассказывается не только через письменную историю — она запечатлена в древесине, заложена в ландшафтах и передаётся вперёд живыми организмами», — сказала Напора.
«Прошлое живёт в стволах этих древних деревьев, напоминая нам, что экологические сдвиги — будь то природные или вызванные деятельностью человека — отражаются во времени способами, которые мы только начинаем понимать», — заключила она.