Глобальное потепление меняет баланс воды в лесах, однако степень, в которой виды деревьев формируют реакции экосистемного масштаба на климат, особенно в биоразнообразных лесах, остается неясной. Чтобы прояснить ситуацию, исследователи сравнили водопотребление двух видов деревьев на основе их анатомии ксилемы и получили важные результаты.
Новое исследование команды ученых из Университета Северной Каролины показало, что увеличение популяции клена может привести к тому, что леса на западе штата станут более уязвимыми к экстремальным погодным условиям, таким как наводнения и засухи.
Южные Аппалачи характеризуются большими, нетронутыми лесами с частыми осадками. Обычно в таких районах не стоит искать последствия изменения климата, но появление более «жаждущих» деревьев, таких как клены, меняет эту динамику. Клены являются примером диффузно-пористых деревьев, которым для роста требуется больше воды, чем кольцевидно-пористым деревьям, таким как дубы.
«Из-за изменения климата мы наблюдаем увеличение засушливых периодов по всему миру и в отдельных регионах. У нас становится больше периодов, когда просто не идет дождь, - рассказывает Кэтрин Мартин, доцент кафедры лесного хозяйства и ресурсов окружающей среды Университета штата Северная Каролина и соавтор статьи. - Когда у вас много деревьев, которым требуется больше воды, это означает, что когда идет дождь, меньше воды попадает в ручьи, и последствия засухи усиливаются».
Используя набор инструментов для работы с данными, Мартин и ее команда смоделировали эти эффекты в будущих сценариях, включая как низкие, так и высокие осадки. Как в сухом, так и во влажном будущем климатических прогнозах модель предсказала, что леса с более диффузно-пористыми деревьями будут иметь большую потерю воды и меньший сток, а также сниженную способность к секвестрации углерода посредством фотосинтеза.
Статья «Взаимодействие между климатом и видами определяет будущий баланс углерода и воды в лесах» опубликована в журнале Ecohydrology.
Предыдущие модели не учитывали различные потребности в воде различных видов деревьев, отметила Мартин. Это привело к потенциальной недооценке угрозы, которую представляет изменение климата в районах с растущими популяциями диффузно-пористых деревьев.
«Чтобы сделать эти прогнозы, мы берем прогнозируемое количество осадков и вычитаем количество воды, которое, по нашему мнению, будут использовать деревья, что позволяет нам оценить, сколько воды будет в этих горных ручьях. Мы видим, что ее будет меньше. Раньше у нас не было таких подробностей о том, как различные виды взаимодействуют с изменением климата, создавая большую уязвимость», - говорит исследователь.
Такие деревья, как клены, в Северной Каролине естественно в основном произрастают в непосредственной близости от ручьев или в крутых влажных бухтах на юге Голубого хребта из-за их уязвимости к пожарам, к которым другие деревья, такие как дубы, более устойчивы.
«Однако усилия по тушению пожаров в регионе в сочетании с длительным влажным периодом привели к взрывному росту диффузно-пористых деревьев по всему ландшафту, которые теперь начали достигать зрелости. Это подчеркивает важность учета взаимодействия между видами деревьев и климатом при планировании землепользования и усилий по охране природы. Поскольку прогнозируется усиление изменения климата, для нас будет все более важным учитывать, как отреагируют эти различные виды деревьев. Предложенная нами модельная структура может предоставить инструмент для изучения этих эффектов в глобальном масштабе и лучше информировать лесоводов о том, как формировать более устойчивые экосистемы в будущем», заключила она.
Источник: North Carolina State University. Автор: Джоуи Питчфорд.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.