Леса под климатическим стрессом: почему деревья растут меньше, несмотря на ранний старт
Из-за изменения климата деревья распускаются весной раньше. Тем не менее, некоторые виды деревьев растут меньше. Исследование Швейцарского федерального исследовательского института WSL показывает, что усиление жары и засухи замедляет рост самых распространенных видов деревьев в Швейцарии. Это имеет последствия для хранения углерода и лесного хозяйства.
Хотя леса страдают от последствий изменения климата, есть небольшая надежда: они поглощают углекислый газ (CO₂) из воздуха и накапливают его в древесине. В теории более теплые условия и удлиненный вегетационный период могли бы помочь лесам улавливать еще больше CO₂. «Но это предположение не оправдывается, — говорит эколог WSL Арун Бос. — Считалось, что более длинный теплый сезон может компенсировать некоторые негативные эффекты изменения климата. К сожалению, это не так».
В своем исследовании, опубликованном в Global Change Biology, Бос и коллеги оценили рост пяти самых распространенных видов деревьев на 48 участках в Швейцарии. «За последние 11 лет вегетационный период сдвинулся вперед на несколько дней. Это период года, когда деревья могут фотосинтезировать», — объясняет Бос.
Однако более раннее начало сезона не приводит автоматически к увеличению роста. Напротив, в период с 2012 по 2022 год ежегодный радиальный прирост ствола снизился во многих насаждениях. Усиление волн жары и засушливых периодов подвергает деревья стрессу и тормозит их рост. Снижение особенно выражено у пихты белой, бука и ели, в то время как годовые темпы роста дуба и сосны остаются стабильными. Однако ясно одно: ни один из изученных видов деревьев не выиграл от более теплого климата.
Последствия для хранения углерода и лесного хозяйства
Деревья растут, когда доступно достаточное количество воды. Если слишком жарко и сухо, испаряется больше воды, чем могут поглотить корни — дерево испытывает стресс, и рост останавливается. В зависимости от вида дерева и погодных условий остается только 40–110 дней роста в год. «В конечном счете, несколько дней и часов определяют, насколько вырастет дерево, — объясняет Бос. — Если часть из них теряется из-за усиления жары и засушливых периодов, не хватает большой части годового прироста ствола». Более ранний старт поэтому мало полезен, если жара и засуха сокращают критические фазы роста.
Это имеет последствия для функций, которые выполняют леса. Леса замедляют глобальное потепление, поглощая CO2 и накапливая его в древесине. Упрощенно говоря, чем больше диаметр ствола, тем больше углерода связано в дереве. Если эффективный период роста важнейших видов сокращается, их поглощающая способность также снижается.
Лесное хозяйство также страдает. Если летние месяцы становятся теплее и суше, объем заготовки древесины, вероятно, будет снижаться. Кроме того, методы управления придется адаптировать к изменению климата. «То, как деревья реагируют на изменение климата, зависит как от их местоположения, так и от вида. Вот почему важно оценивать стратегии управления локально и с учетом конкретного вида», — подчеркивает Бос.
Как проводились измерения
В исследовании было изучено в общей сложности 228 деревьев на 48 лесных участках Швейцарии. Данные получены из высокоточных измерений международной сети наблюдений и исследований TreeNet. Эта сеть использует точечные дендрометры — измерительные приборы, прикрепленные к стволу, которые регистрируют мельчайшие изменения диаметра стволов деревьев. Это позволяет увидеть, когда действительно формируется новая древесина или ствол просто расширяется или сжимается из-за поглощения или потери воды. Данные позволяют анализировать водный баланс и радиальный прирост ствола с почасовой точностью и документировать климатические эффекты в реальном времени.