Редву́ды и изменение климата: уязвимость, устойчивость и потенциал самых высоких деревьев мира

Учёные из Cal Poly Humboldt провели масштабный анализ прибрежных секвой (Sequoia sempervirens), чтобы изучить тенденции роста и понять, как эти деревья реагируют на недавние изменения окружающей среды. Они обнаружили, что секвойи имеют разную чувствительность к засухе, а повышение температуры может влиять на продуктивность деревьев неожиданными способами — результаты вызывают как опасения, так и надежду.

Исследование, опубликованное в Forest Ecology and Management, возглавил профессор лесного хозяйства Cal Poly Humboldt Стивен К. Силлетт, занимающий кафедру Кеннета Л. Фишера по экологии краснолесья. Команду Силлетта поддержала лига «Save the Redwoods League» в рамках их продолжающейся инициативы «Redwoods and Climate Change Initiative» (RCCI). Эта фаза RCCI была направлена на изучение реакции секвой по всему ареалу на изменение климата и последствий этой реакции для долгосрочного связывания углерода и биоразнообразия.

Силлетт и команда посетили 45 локаций по всему ареалу секвой — от округа Монтерей в центральной Калифорнии до округа Карри в южном Орегоне. Они взобрались на 235 деревьев, измерив каждое от основания до вершины и взяв керны стволов через равные интервалы высоты. Они проанализировали 1.2 миллиона годичных колец, которые были перекрёстно датированы дендрохронологом Cal Poly Humboldt Эллисон Кэрролл. Используя данные годичных колец и интенсивные измерения, исследователи реконструировали размер деревьев в прошлом и смоделировали их продуктивность как функцию положения в ландшафте и климата.

Ключевые выводы:

• Чувствительность к засухе: Секвойи на севере ареала менее чувствительны к засухе, чем на юге, но чувствительность к засухе растёт по всему ареалу. Даже без изменения количества осадков ареал секвой становится суше из-за потепления.
• Влияние температуры: Экстремальные дневные температуры могут привести к гибели верхушек деревьев. Другой эффект — необычно тёплые ночи — тормозит радиальный рост дерева.
• Серебряная подкладка? Более тёплые и сухие ночи могут снижать рост, но повышать устойчивость древесины к гниению, так как избыток сахаров используется для производства фунгицида в ядровой древесине, а не для роста. Чем больше фунгицида произведено, тем долговечнее ядро. Название «redwood» происходит от цвета этих устойчивых к гниению химических веществ.

Сложности и взаимосвязи:

• Не все секвойи равны: более крупные и старые деревья производят больше и лучшее ядро. Производство ядровой древесины и содержание фунгицида выше в первичных, чем во вторичных лесах по всему ареалу.
• Это означает, что вторичные леса менее эффективны для долгосрочного связывания углерода, чем первичные. Сохранилось лишь ~5% первичных лесов секвой, а зрелые вторичные леса ещё более редки из-за повторных рубок.
• Управление секвойями как культурой с коротким оборотом рубки растрачивает потенциал вида, который может жить два тысячелетия.
• Долгосрочное связывание углерода и биоразнообразие взаимосвязаны, поскольку устойчивая к гниению ядровая древесина создаёт долговечные места обитания для биоразнообразия в кронах.

Решение: «Потенциальные Деревья-Патриархи»

• Крупнейшие и старейшие деревья («Деревья-Патриархи») являются чемпионами по связыванию углерода и хозяевами основной массы древесной жизни, но сейчас они редки.
• Стратегия заключается в обозначении «Потенциальных Деревьев-Патриархов» (Potential Elder Trees, PETs) вторичных лесов для включения в долгосрочный мониторинг.
• Будущее управление землёй должно способствовать здоровью этих деревьев, включая выборочную рубку деревьев-конкурентов. Это позволяет совмещать производство древесины с долгосрочным связыванием углерода и поддержанием биоразнообразия в восстанавливающихся лесах.

Заключение: Авторы отмечают, что «с толстой огнестойкой корой и удивительной способностью к клональному размножению, немногие виды деревьев так хорошо приспособлены для существования в неопределённом будущем». Они подчёркивают, что «наши действия сейчас определяют качество лесов, которыми будут наслаждаться будущие поколения».