Кислотные дожди представляют ранее нераспознанную угрозу для сахарных клёнов Великих озёр

Численность сахарных клёнов в лесах Верхних Великих озёр, вероятно, сократится в ближайшие десятилетия из-за ранее нераспознанной угрозы от кислотных дождей.

В отличие от северо-востока США и юго-востока Канады, где почвы бедны кальцием, леса сахарного клёна в регионе Верхних Великих озёр растут на богатых кальцием почвах, которые служат буфером против закисления. Однако новая работа экологов из Мичиганского университета выявила другой, ранее не изученный механизм вреда кислотных дождей для сеянцев клёна в этом регионе.

Ключевой механизм:

Избыток азота (N) из кислотных дождей замедляет микробное разложение опавших листьев клёна на лесной подстилке. Это приводит к накоплению листового опада, который создаёт физический барьер для:

• Корней сеянцев, ищущих питательные вещества в почве.
• Молодых листьев, пытающихся пробиться к свету.

Данные 17-летнего эксперимента:

В четырёх насаждениях клёна в Мичигане учёные 17 лет моделировали ожидаемое к концу века увеличение азотных осадков, добавляя гранулы нитрата натрия (NaNO₃). Результаты сравнили с контрольными участками.

Результаты:

• Добавление азота увеличило количество листового опада на лесной подстилке до 50%.
• Успешное укоренение сеянцев сахарного клёна значительно сократилось.

Сравнение обилия сеянцев (стеблей на м²):

• Сеянцы второго года:

  • При фоновом уровне азота: 13.1

  • При смоделированном увеличении азота: 1.6

• Сеянцы 3–5 лет:

  • При фоновом уровне азота: 10.6

  • При смоделированном увеличении азота: 0.6

Выводы:

Повышенное азотное deposition может привести к серьёзным изменениям в лесах региона Великих озёр, доминируемых сахарным клёном. Новым семенам будет сложно заменить стареющий полог леса, что потенциально приведёт к сокращению популяций этого вида.

Исследование опубликовано в Journal of Applied Ecology под названием "Simulated N deposition negatively impacts sugar maple regeneration in a northern hardwood ecosystem". Финансирование осуществлялось Национальным научным фондом (NSF) и Министерством энергетики США.