Леса сосны желтой борются с мегазасухой на юго-западе США
Сосна желтая — одна из самых распространенных хвойных пород в западной части Северной Америки. Новое исследование ученых из Университета Аризоны показывает, что 23-летняя мегазасуха может поставить эти леса на грань выживания.
«Леса на юго-западе не понаслышке знакомы с засухами, но в основном могли справляться с ними на протяжении всей истории, — говорит ведущий автор исследования Брэндон Стрендж. — Однако нынешняя мегазасуха является самой сильной с 800 года нашей эры».
С сокращением зимнего снежного покрова и ростом температур «мы начинаем приближаться к такому уровню засухи, когда леса Юго-Запада, особенно те, где нет регулярных летних дождей, действительно не могут справиться со стрессом».
Гидрологическое перетягивание каната
Исследовательская группа сравнила анализы изотопов углерода из 17 различных популяций сосны желтой в регионе Четырех углов за два периода: до мегазасухи (1960–2000) и во время мегазасухи (2000–2017).
Изучались две метрики эффективности использования воды — соотношения того, сколько углерода дерево может поглотить, минимизируя потерю воды.
«Обычно у деревьев есть механизм защиты от засухи: они уменьшают устьичную проводимость, то есть закрывают маленькие поры на листьях или хвое, — объясняет Стрендж. — Это позволяет им удерживать воду от зимнего таяния снега и дождя, которая в противном случае была бы потеряна для атмосферы».
Муссоны как буфер против жары
Исследование показало, что в период с 1960 по 2000 год леса сосны желтой на юго-западе успешно регулировали потерю воды в ответ на засушливость, независимо от наличия муссонных дождей.
Однако с начала мегазасухи в 2000 году леса, растущие за пределами зоны влияния североамериканского муссона (который простирается от северной Мексики до хребта Моголлон и ослабевает в северной Аризоне и Нью-Мексико), оказались под сильным давлением.
«Мы видим, что, несмотря на попытки ограничить потерю воды за счет снижения устьичной проводимости, они просто не могут; слишком сухо и слишком жарко, — говорит Стрендж. — Они, по сути, высыхают и могут быть более восприимчивы к гибели».
С другой стороны, популяции в самом сердце муссонного региона (в южной Аризоне и Нью-Мексико) пока способны справляться с жарой, что подчеркивает важность регулярных летних дождей. Но возможности муссонов не безграничны.
«Даже эти деревья движутся по траектории, которая предполагает, что муссонные дожди, возможно, не смогут и дальше обеспечивать буфер, — отмечает Стрендж. — Исследование показывает, что защита, которую североамериканский муссон обеспечивает этим лесам, может уменьшаться по мере продолжения мегазасухи».
Сложно сказать, смогут ли высыхающие популяции, особенно те, что находятся вне досягаемости муссона, восстановиться, даже если мегазасуха ослабнет.
«Существует концепция гидравлического отказа: если разрушится достаточно тканей или сосудов дерева, идущих от корней до листьев или хвои, то они могут быть обречены, — поясняет Стрендж. — Вероятность гидравлического отказа увеличивается с ростом волн жары и засушливости. Без дополнительной информации трудно сказать наверняка, но перспективы не выглядят хорошими».
Результаты исследования опубликованы в журнале Global Change Biology.