Грозы — главный фактор гибели деревьев в тропических лесах

Деревья в тропических лесах гибнут с увеличивающейся скоростью, что имеет последствия для биоразнообразия, накопления углерода и глобального климата. Хотя обезлесение — основная причина потери лесов, в нетронутых лесах также наблюдается рост смертности деревьев.

Основными подозреваемыми были засуха, повышение температуры и пожары. Однако новая работа под руководством Эвана Горы, эколога леса из Института экосистемных исследований Кэри, указывает на недооцененную угрозу: грозы, которые становятся более частыми из-за изменения климата.

Речь не об ураганах или циклонах, а о конвективных штормах. Они, как правило, кратковременны, но мощны, с валящими деревья ветрами и молниями.

В перспективной статье в Ecology Letters Гора и коллеги излагают аргументы, почему такие штормы могут быть главной движущей силой растущей смертности тропических деревьев. По мере того как они становятся более частыми в нагревающихся тропиках, грозы представляют растущую угрозу для деревьев и углерода, который они запасают.

«Тропические леса оказывают огромное влияние на глобальный климат. Они как легкие Земли, и мы видим, что деревья в них гибнут с более высокой скоростью, чем в прошлом, и состав лесов тоже меняется. Это может стать действительно проблематичным для будущего не только тропических лесов, но и для планеты», — сказал Гора.

Понимание причин тенденций смертности деревьев критически важно для принятия решений о том, какие виды деревьев сажать или сохранять в лесу, чтобы управляющие лесами могли обеспечить их процветание и накопление углерода в будущем.

Несмотря на очевидную опасность для людей, штормы как потенциальная причина тенденций смертности деревьев были упущены из виду и недостаточно изучены. Однако, когда команда повторно проанализировала данные предыдущих исследований о запасах углерода в тропических лесах, оказалось, что штормы объясняют закономерности смертности деревьев и хранения углерода в лесах как минимум не хуже, чем засуха и температура.

«Мы были удивлены, обнаружив, что штормы могут быть крупнейшим единичным фактором, вызывающим гибель деревьев в этих лесах, и они в значительной степени игнорируются исследованиями накопления углерода в тропиках», — сказал Гора. «Наши оценки показывают, что штормы ответственны за 30–60% смертности деревьев в прошлом, и это число должно увеличиваться, поскольку штормовая активность растет на 5–25% каждое десятилетие».

Команда также добавила данные о штормах в крупнейшее на сегодняшний день исследование динамики углерода биомассы леса на основе пробных площадей. Ранее это исследование пришло к выводу, что при превышении температуры определенного порога тропические леса испытывают быстрое снижение запасов углерода.

«Но когда вы добавляете штормы, эта взаимосвязь исчезает, — сказал Гора. — Это в основном показывает, что вы должны включать штормы, иначе можете не получить правильных ответов».

Ученые отмечают, что штормы и засухи не исключают друг друга — одни и те же леса могут испытывать как высокую штормовую активность, так и стресс от засухи. Они обнаружили высокую активность конвективных штормов на юге Амазонии, где также высок водный стресс, а модели изменений являются одними из самых экстремальных.

До сих пор ученые упускали штормы из виду по веским причинам. Температуру и водный стресс можно отслеживать с помощью метеостанций и легко связать с долгосрочными данными лесных площадок. Гораздо сложнее обнаружить штормы и отследить их высоколокализованный ущерб.

Смертность, вызванную грозами, трудно обнаружить со спутника, а исследователям на земле непрактично часто обследовать большие лесные территории, чтобы точно определить ущерб от конкретного шторма.

Проект Gigante, возглавляемый Горой и соавтором Адриан Эскивель-Мюльберт из Бирмингемского университета, предлагает один из способов преодолеть эти трудности. Проект сочетает систему локации молний, разведку с дронов и экспертов на земле для частого отбора проб на больших территориях тропического леса.

С помощью этих инструментов они начинают количественно оценивать, когда, где и почему гибнут тропические деревья, и какие виды страдают больше всего.

Понимание текущих и будущих угроз для тропических лесов имеет решающее значение для информирования долгосрочных усилий по сохранению и восстановлению.

«Если мы принимаем решения о том, какие виды сажать или сохранять, основываясь на неверном понимании того, что на самом деле убивает эти деревья и какие виды наиболее уязвимы, эти леса не раскроют свой полный потенциал», — сказал Гора.

Штормы наиболее смертоносны для зрелых деревьев, поэтому последствия ошибочных усилий по лесовосстановлению могут стать известны только спустя десятилетия после посадки деревьев.

«Однако, — продолжил Гора, — если мы сможем составить более целостную картину того, что движет изменениями в лесу, мы можем быть гораздо увереннее в руководстве практикой управления лесами для долгосрочной устойчивости».