Инфракрасные нагревательные массивы помогают моделировать потепление лесной почвы в масштабе экосистемы

Повышение температуры из-за глобального потепления окажет глубокое влияние на лесные экосистемы. Их реакция на потепление определит судьбу лесов в следующие 100 лет.

Однако из-за отсутствия долгосрочных и крупномасштабных полевых экспериментов по потеплению в лесах потенциальные реакции экосистем на рост температуры остаются неясными.

В рамках полевого эксперимента в умеренном лесу учёные под руководством профессора Фан Юнтина из Института прикладной экологии Китайской академии наук оценивают реакцию существующих биологических сообществ на уровни потепления от фонового до +2°C, которое обеспечивается крупномасштабными массивами инфракрасных (ИК) нагревателей.

Этот эксперимент по потеплению в масштабе экосистемы проводится в лесу Цинъюань на северо-востоке Китая. Его основная цель — изучить, как и через какие механизмы рост деревьев и круговорот углерода в почве реагируют на потепление.

В первые четыре года (2018–2021) массивы ИК-нагревателей обеспечивали постоянное повышение температуры в поверхностных минеральных почвах на крупных площадках (108 м²). Глубинные слои почвы до 60 см также прогревались на 1,2–2°C. При этом ИК-нагревание не оказало значительного влияния на влажность почвы ни в поверхностных, ни в глубинных слоях.

Важнейшее преимущество — массив ИК-нагревателей справляется со сложными полевыми условиями, такими как сильные дожди и снег, что демонстрирует его пригодность для прогрева почвы в высокоствольных лесных экосистемах.

Этот продолжающийся долгосрочный эксперимент поможет понять, как умеренный лес отреагирует на уровень потепления, прогнозируемый на следующие несколько десятилетий. Кроме того, эта площадка предоставляет возможности для сотрудничества в широком спектре исследований, включая влияние почвенной фауны и обратную связь растений на будущие климатические условия.

Исследование опубликовано в Methods in Ecology and Evolution.