Устойчивость леса связана с более высоким риском гибели на западе США
Устойчивость леса, то есть его способность поглощать нарушения окружающей среды, долгое время считалась фактором, повышающим его шансы на выживание перед лицом изменения климата.
Однако новое исследование, опубликованное в журнале Global Change Biology, показывает, что для некоторых лесов западной части США всё наоборот. Это одно из первых крупномасштабных исследований лесных массивов США, изучающих связь между устойчивостью леса и гибелью деревьев.
Методология и неожиданный результат
Исследование основано на более чем трёх десятилетиях данных спутниковых снимков для оценки устойчивости лесов и более чем двух десятилетиях наземных наблюдений за гибелью деревьев по всей континентальной части США.
Результаты показывают, что если высокая устойчивость экосистемы коррелирует с низкой смертностью в восточных лесах, то на западе она связана с высокой смертностью.
«Это неожиданное открытие. … Широко предполагалось, что большая устойчивость леса указывает на меньший риск гибели, но до сих пор эта взаимосвязь не была тщательно оценена в таком крупном масштабе», — сказал Сяонань Тай, доцент биологии в Технологическом институте Нью-Джерси и автор-корреспондент.
Причины региональных различий
По мнению исследователей, неожиданная связь между устойчивостью и смертностью в лесах западной части США может объясняться региональными факторами, такими как:
- Динамика популяций насекомых.
- Конкуренция за ресурсы.
- Более сухой климат, который способствует долгосрочной акклиматизации растений для устойчивости к засухе, а не к экстремальным климатическим событиям.
«Эти обширные наборы данных показывают нам, что устойчивость постоянно выше в лесах с более влажным климатом и более густыми деревьями как на востоке, так и на западе», — пояснил Тай. Это подтверждает прошлые исследования.
Однако сравнение данных об устойчивости с более чем 1,5 миллионами наземных обследований гибели деревьев (U.S. Forest Inventory Analysis, FIA) выявило обратную тенденцию на западе.
Ключевые факторы гибели на западе
Наибольшие показатели гибели в последние десятилетия наблюдались в Колорадо, Монтане, Юте, Калифорнии и Техасе. Леса западной части США на более холодных и влажных высотах (например, высокогорные леса региона Скалистых гор) ближе к переломному моменту для гибели деревьев.
«Эти условия поддерживают большие популяции короедов и других вредных насекомых, делая леса гораздо более восприимчивыми к крупным вспышкам, которые, как мы выяснили, являются основным фактором гибели деревьев», — сказал Тай.
Ещё одним фактором считается конкуренция за ресурсы: «В отличие от лесов в постоянно более сухом западном климате, которые адаптировались к суровым условиям в течение очень долгого времени, конкуренция за воду может быть слишком жёсткой для более густых лесов на западе, переживающих внезапные климатические изменения, ведущие к засухе».
Выводы и значение для науки
Выводы исследования имеют значение для будущих прогнозов гибели лесов в ответ на изменение климата.
- Для востока США: Спутниковые показатели устойчивости всё ещё могут быть полезны для прогнозирования гибели лесов с упреждением до десяти лет, поскольку там сохраняется положительная корреляция «устойчивость–смертность».
- Для глобальных оценок: Новые данные требуют пересмотра крупномасштабных прогнозов о влиянии изменения климата на леса по всему миру, которые всё больше полагаются на спутниковые карты устойчивости как на индикатор судьбы лесов.
«Ключевой вывод заключается в том, что эта важная взаимосвязь для изучения здоровья леса сложнее, чем представлялось. Поэтому оценка реакции этих экосистем на изменение климата в будущем потребует больше нюансов», — заключил Тай.
Исследование также подчёркивает необходимость «соединить разрыв» между спутниковыми данными и наземными измерениями, такими как гибель деревьев.