Человечество заставляет деревья расти меньшими и жить короткой жизнью

Это плохое время, чтобы быть деревом.

В новом исследовании, опубликованном вчера в журнале Science, сообщается, что леса всего мира ощущают изменения в глобальном климате и химии атмосферы. Деревья становятся короче, и вокруг них становится все меньше и меньше старых, поскольку смертность деревьев растет из-за слияния нескольких факторов. Эти изменения оказывают глубокое влияние на общий состав лесных экосистем и могут иметь последствия для всех других экосистем на планете.

Проблемы с деревьями

«Эта тенденция, вероятно, продолжится с потеплением климата», – сказала Нейт Макдауэлл, ведущий автор исследования и исследователь Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США. «Будущая планета с меньшим количеством больших старых лесов будет сильно отличаться от того, к чему мы привыкли. В старых лесах биоразнообразие зачастую намного выше, чем в молодых лесах, и они содержат больше углерода, чем молодые леса».

Они использовали спутниковые снимки, которые показали, что средний размер деревьев за последнее столетие уменьшился. Изменения в жизненном цикле деревьев обусловлены повышением средней температуры и ростом концентрации CO2.

Большая доступность углерода в воздухе увеличивает время плодородия, поскольку растения используют этот элемент для развития и роста. Однако более высокие средние температуры создают повышенную нагрузку на растения и увеличивают частоту разрушительных явлений, таких как лесные пожары, засухи и разрушительные ветры, которые увеличивают гибель деревьев. Вырубка лесов также влияет, еще больше увеличивая смертность деревьев и вызывая изменения в возрасте и структуре лесов.

По словам команды, эти элементы уже вызвали заметные изменения в составе и среднем возрасте лесов. Такие антропогенные изменения, скорее всего, будут продолжаться в обозримом будущем, добавляют они, приводя к постоянно сокращающимся старовозрастным лесам во всем мире.

Лесная жизнь

Состав и возраст отдельных лесов являются тесно взаимосвязанными характеристиками, и они в основном являются продуктом трех различных факторов: пополнение, которое представляет собой добавление саженцев в сообщество, темпы роста, определяемые чистым увеличением биомассы / углерода, и показатели смертности.

«Смертность растет в большинстве районов, в то время как пополнение и рост меняются с течением времени, что приводит к чистому снижению уровня лесов», – сказал Макдауэлл. «К сожалению, факторы смертности, такие как повышение температуры, вспышки лесных пожаров и количество насекомых находятся на подъеме и, как ожидается, будут продолжать увеличиваться по частоте и серьезности в течение следующего столетия. Таким образом, сокращение среднего возраста и высоты леса уже происходит, и они, вероятно, продолжатся».

Старовозрастные леса имеют разные характеристики по сравнению с молодыми. Это разные экосистемы, в которых обитает большее разнообразие растений и животных, а также больше биомассы в целом. Они обладают большей способностью обрабатывать атмосферный углерод и хранят его больше. Макдауэлл добавляет, что переход от старых к молодым лесам во всем мире «имеет последствия для биоразнообразия, смягчения последствий изменения климата и лесного хозяйства».

Эта проблема еще более усугубляется тем фактом, что большие площади старовозрастных лесов, утраченных за последнее столетие, были заменены не молодыми лесами, а совершенно другими ландшафтами и экосистемами, такими как сельскохозяйственные, скотоводческие или промышленные районы.

По мере того как наше воздействие на глобальные экологические механизмы возрастает, потери, которые эти изменения оказывают на леса, также будут увеличиваться. Команда объясняет, что более высокие концентрации СО2, похоже, приносят пользу только молодым лесам, которые богаты питательными веществами и водой. 

В то же время более высокие температуры способствуют разрушительным погодным явлениям и уменьшают способность растений к фотосинтезу. Команда объясняет, что это вызванное температурой ухудшение является одной из основных причин уменьшения размера деревьев. Засухи, связанные с климатическими сдвигами, также влияют на смертность лесов.

Наконец, заготовка древесины оказывает одно из самых глубоких воздействий на глобальный лесной возраст, который можно увидеть в исследовании. Там, где леса восстанавливаются – деревья меньше и биомасса уменьшается.

Леса рассматриваются, как важная часть наших нынешних стратегий смягчения последствий глобального потепления (которых далеко не достаточно), и результаты показывают, что мы, возможно, переоценили то, насколько они могут помочь, учитывая их текущее, поврежденное состояние.

DOI: 10.1126/science.aaz9463

Вас также может заинтересовать:

• Изменение климата обнажило горный перевал викингов в Норвегии
• Карантин спасет больше жизней, предотвращая загрязнение, чем предотвращая заражение
• COVID-19 может помочь решить загадки климата