Чувствительность лесов к засухе повышает их уязвимость к изменению климата

Грядущий праздничный сезон приносит удивительные новости о вашей новогодней елке. Ученые только что обнаружили, что во всем мире деревья, растущие в более влажных регионах, более чувствительны к засухе.

Это значит, что если ваша елка родом из более влажного климата, то, скорее всего, она испортилась за несколько поколений.

Ученые давно спорят о том, делают ли засушливые условия более или менее устойчивыми к засухе деревья. Интуитивно кажется, что деревья, живущие на пределе своих биологических возможностей, будут наиболее уязвимы к изменениям климата, поскольку даже небольшой дополнительный стресс может привести их к гибели. С другой стороны, эти популяции адаптировались к более суровым условиям, поэтому они могут быть более способны противостоять засухе.

Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science, большая доступность воды может «испортить» деревья, снизив их адаптацию к засухе.

И это очень важно понимать, когда мы думаем о глобальной уязвимости лесных запасов углерода и здоровье лесов, — говорит эколог Джоан Дадни, доцент Школы экологических наук и управления имени Брен в UCSB и Программы экологических исследований.

Вы же не хотите оказаться «испорченным» деревом, столкнувшись с сильной засухой.

Дадни и ее соавторы ожидали, что деревья, растущие в наиболее засушливых регионах, будут более чувствительны к засухе, поскольку они уже живут на пределе своих возможностей. Более того, модели изменения климата предсказывают, что в этих регионах засуха будет происходить быстрее, чем в более влажных. Такое изменение климата может привести к тому, что деревья окажутся в условиях, превышающих их адаптационные возможности.

Для определения чувствительности к засухе авторы проанализировали 6,6 миллиона образцов древесных колец 122 видов по всему миру. Для каждого года они определяли, росло ли дерево быстрее или медленнее среднего, основываясь на ширине его колец. Они связали эти тенденции с историческими климатическими данными, включая осадки и температуру.

Затем команда сравнила реакцию на засуху в разных регионах.

По мере продвижения к более сухому краю ареала вида деревья становятся все менее чувствительными к засухе, — говорит ведущий автор исследования Роберт Хейлмайр, экономист-эколог, также участвующий в программе экологических исследований и работающий в Школе Брен.

Эти деревья на самом деле довольно устойчивы.

Дадни, Хейлмайр и их соавтор Фрэнсис Мур были вдохновлены, в частности, работой профессора UCSB Таммы Карлетон о влиянии изменения климата на человеческие популяции.

Эта статья подчеркивает ценность междисциплинарной научной работы, — добавила Мур, доцент Калифорнийского университета в Дэвисе.

Мы смогли адаптировать методы из экономики, изначально разработанные для изучения того, как люди и предприятия приспосабливаются к меняющемуся климату, и применить их в экологическом контексте для изучения чувствительности лесов к засухе.

«Жара, скорее всего, убьет больше людей в таком прохладном месте, как Сиэтл, чем в более жарких городах, таких как Финикс, — говорит Хейлмайр. На Юго-Западе и так довольно жарко, поэтому тепловые волны там просто палящие. Но города этого региона приспособлены к экстремальному климату. Теперь мы знаем, что в лесах наблюдаются аналогичные тенденции.

К сожалению, в ближайшие десятилетия в более теплых регионах будет непропорционально сухо.

Довольно большая часть ареалов видов столкнется с совершенно новым климатом, который не встречается сегодня нигде в их ареале, — объясняет Хейлмайр.

Авторы обнаружили, что в 2100 году 11% ареала среднего вида будет суше, чем самые сухие части его исторического ареала. Для некоторых видов этот показатель превышает 50%.

В целом, наше исследование показывает, что очень немногие леса останутся незатронутыми изменением климата, — сказал Дадни.

Даже более влажные леса находятся под большей угрозой, чем мы думали.

Но есть и обратная сторона медали. В более сухих частях своего ареала виды имеют резервуар засухоустойчивых запасов, которые могут укрепить леса в более влажных районах. Предыдущее исследование, проведенное в UCSB, показало, что многие виды действительно способны адаптироваться к изменениям окружающей среды. Однако те исследователи также обнаружили, что деревья медленно мигрируют из поколения в поколение. Это означает, что для использования генетического разнообразия может потребоваться вмешательство человека — например, помощь в миграции.

Независимо от того, где растут ваши елки — в сухом или влажном регионе, — в будущем они, скорее всего, будут испытывать снижение роста. Но понимание того, как деревья будут реагировать на изменение климата, может помочь обеспечить будущее ели Танненбаума и ее диких собратьев.

13.12.2023