Климатические экстремумы изменят леса

2018 год стал самым жарким и засушливым за всю историю наблюдений. Леса Центральной Европы показали серьёзные признаки стресса от засухи. Гибель деревьев, пострадавших в 2018 году, продолжится в течение нескольких лет.

До сих пор 2003 год считался самым сухим и жарким с начала инструментальных наблюдений. Этот рекорд теперь устарел: «Последние пять лет были одними из самых тёплых в Центральной Европе, а 2018 год — самым экстремальным», — говорит профессор Бернхард Шульдт из Университета Юлиуса-Максимилиана (JMU) в Вюрцбурге, Германия.

Средняя температура с апреля по октябрь 2018 года была на 3,3 градуса Цельсия выше долгосрочного среднего значения и на 1,2 градуса выше, чем в 2003 году, сообщают Шульдт и исследовательская группа в журнале Basic and Applied Ecology. Это имело драматические последствия для лесов Германии, Австрии и Швейцарии.

Водный транспорт через древесину нарушается

«При таких температурах наша центральноевропейская растительность достигает своих пределов», — говорит профессор JMU. Вместе с другими исследователями из Германии и Швейцарии эколог растений с помощью физиологических измерений подтвердил: когда слишком жарко, дерево просто теряет слишком много воды через свою поверхность. В результате отрицательное натяжение в проводящей ткани древесины становится слишком сильным, что в конечном итоге приводит к гидравлическому сбою, прерывающему транспорт воды.

Уже в течение лета у большинства экологически и экономически важных пород деревьев наблюдались серьёзные симптомы стресса, связанного с засухой, включая широко распространённое изменение окраски листьев и преждевременный листопад.

Ель и бук пострадали больше всего

Кроме того, в 2019 году были обнаружены неожиданно сильные «наследственные» эффекты засухи: многие лиственные деревья не распустили листья — они погибли. Другие, пережившие событие 2018 года, не смогли противостоять последующей засухе 2019 года или стали более восприимчивыми к заражению короедами или грибами.

«Ель пострадала сильнее всего, в основном потому, что эта горная порода была высажена за пределами своей естественной среды обитания в Центральной Европе», — объясняет Шульдт. «Однако неожиданным был масштаб поражения бука. Здесь, в Северной Баварии, я видел несколько насаждений с полным отмиранием, особенно на участках с мелкой почвой». До этого события бук считался «деревом будущего», хотя его засухоустойчивость активно обсуждалась с момента жаркой засухи 2003 года.

Погодные условия весной этого года снова начались слишком тёплыми и сухими. «Сейчас, в июне 2020 года, мы, к счастью, получили большое количество осадков», — с радостью сообщает вюрцбургский профессор. Это смягчило ситуацию, но дефицит влаги в более глубоких слоях почвы, безусловно, не восполнен. Поэтому он предполагает, что в ближайшие годы поражённые деревья будут продолжать отмирать из-за «наследственных» эффектов.

Необходимы смешанные леса с засухоустойчивыми породами

Что же делать? «Я думаю, что экстремальные засухи и жара будут происходить чаще в ближайшем будущем из-за изменения климата», — говорит учёный из JMU. По крайней мере, локально леса придётся перестраивать. Необходимы смешанные леса с максимально засухоустойчивыми породами деревьев. «Однако нам ещё предстоит определить, какое сочетание видов является наилучшим, также с экологической и экономической точек зрения. Это займёт некоторое время».

Мониторинг лесов с помощью данных дистанционного зондирования Земли

Для максимально эффективного управления этим преобразованием лесов необходимы дополнительные данные. «Хотя ущерб нашим лесам очевиден, его трудно количественно оценить с высоким временным и пространственным разрешением».

Поэтому необходимы системы дистанционного мониторинга для поддержки наземных мер. Данные дистанционного зондирования Земли с воздуха или спутников с высоким временным и пространственным разрешением позволят нам отслеживать отмирание отдельных деревьев и предоставлять эти данные научному сообществу. «В США такие системы работают в определённых регионах, но в настоящее время их не хватает для Центральной Европы. Мы не сможем контролировать состояние лесов с земли на больших площадях».