Массовое нашествие елового лубоеда в Колорадо связано с засухой
Новое исследование Университета Колорадо в Боулдере показывает, что засуха в высокогорных районах северных гор Колорадо является основным триггером массовой вспышки размножения елового лубоеда (spruce beetle), которая связана с долгосрочными изменениями температуры поверхности моря в северной части Атлантического океана — тенденцией, которая, как ожидается, сохранится в течение десятилетий.
Исследование важно, поскольку показывает, что засуха является лучшим предиктором вспышек елового лубоеда в северном Колорадо, чем только температура, заявила ведущий автор исследования Сара Харт. Условия засухи, по-видимому, снижают защитные силы деревьев-хозяев против жуков, которые атакуют внутренние слои коры, питаясь и размножаясь во флоэме, что в конечном итоге убивает обширные участки леса.
Еловые лубоеды, как и их близкие родственники — горные сосновые лубоеды (mountain pine beetles), — атакуют большие площади хвойных лесов на Западе США. В то время как вспышка горного соснового лубоеда в Южных Скалистых горах наиболее известна и, по-видимому, является самой сильной в исторических записях, менее известная инвазия елового лубоеда имеет потенциал быть столь же или даже более разрушительной в Колорадо.
«Было интересно, что засуха была лучшим предиктором вспышек елового лубоеда, чем температура», — сказала Харт. «Исследование предполагает, что вспышки елового лубоеда происходят, когда теплые и сухие условия вызывают стресс у деревьев-хозяев».
Статья по теме была опубликована в журнале Ecology. Исследование финансировалось Национальным научным фондом (NSF) и Национальным географическим обществом.
Новое исследование также опровергает ложные утверждения о том, что причиной вспышек елового лубоеда на Западе является борьба с пожарами, заявил соавтор, профессор Томас Веблен.
Команда собрала долгосрочную запись вспышек елового лубоеда с северного участка Передового хребта до плато Гранд-Меса в западном Колорадо, используя исторические документы и данные годичных колец деревьев с 1650 по 2011 год. Широкомасштабные вспышки были зафиксированы в периоды 1843–1860, 1882–1889, 1931–1957 и 2004–2010 годов.
Исследователи использовали статистические методы, чтобы выявить причины вариаций в наборе данных на 18 участках в Колорадо. «Степень, в которой мы могли различить сигналы потепления и сигналы засухи, была удивительной», — сказал Веблен.
Основные выводы о причинах вспышки:
- Наиболее сильная климатическая корреляция со вспышками елового лубоеда наблюдалась с положительными значениями Атлантической многодекадной осцилляции (AMO) — долгосрочного феномена, изменяющего температуру поверхности моря в Северной Атлантике.
- Считается, что AMO переходит от холодной к теплой фазе примерно каждые 60 лет. Положительные условия AMO связаны с более теплыми и сухими условиями на большей части Северной Америки, включая Запад.
- AMO перешла из холодной фазы в теплую в 1990-х годах, что означает, что это климатическое явление может способствовать засухе на Западе вплоть до середины текущего века.
- Другим эффективным предиктором засушливых условий был летний «дефицит давления пара» — показатель сухости атмосферы.
В исследовании также изучались радиальный рост деревьев после вспышек. Одна из характерных черт вспышек елового лубоеда заключается в том, что медленные темпы радиального роста в таких районах сменяются чрезвычайно быстрыми, что указывает на то, что более мелкие деревья процветают в отсутствие крупных елей из-за снижения конкуренции за воду и увеличения возможностей для фотосинтеза.
Площадь высокогорных лесов, пораженных еловым лубоедом, на Западе растет. «В 2012 году обследования Лесной службы США показали, что в Южных Скалистых горах большая площадь подвергалась атаке еловых лубоедов, чем горных сосновых лубоедов», — сказала Харт. «Ожидается, что засушливые условия, способствующие вспышке елового лубоеда, сохранятся».
Одной из больших проблем, связанных со вспышками елового лубоеда, являются их последствия для истоков рек, важных для водных ресурсов. «В краткосрочной перспективе деревья, убитые жуками, приведут к меньшему использованию воды деревьями и большему сбросу воды в ручьи. Но в долгосрочной перспективе отсутствие деревьев, убитых жуками, может привести к меньшему сохранению снега и более раннему стоку», — сказал Веблен.
Веблен отметил, что елово-пихтовые субальпийские леса в Колорадо по площади больше, чем леса из сосны скрученной/желтой. «Возможно, это потому, что еловые и субальпийские леса встречаются в более отдаленных районах, не так заметных для большинства людей. Но, потенциально, текущая вспышка елового лубоеда может затронуть большую площадь, чем вспышка горного соснового лубоеда».