Псевдотсуги Мензиса замедлят свой рост в ответ на потепление

Псевдотсуга Мензиса, вечнозеленое хвойное дерево, произрастающее в Северной Америке, будет поглощать меньше углекислого газа, если среднегодовая температура нашей планеты вырастет, сообщается в исследовании в Global Change Biology. Прогнозы ученые построили на основе анализа годичных колец, который показал, что рост деревьев во многих регионах замедлится при потеплении.

Леса покрывают около 30 процентов земной поверхности, и их долгосрочный отклик на изменение климата представляет собой одну из ключевых неопределенностей в моделях, прогнозирующих поглощение углекислого газа из атмосферы. В последнее десятилетие будущую реакцию экосистем предсказывают на основании их прошлого ответа на колебания температур и осадков, однако она не всегда может быть такой однозначной.

Так, одни исследователи придерживаются мнения, что потепление вызовет стресс у деревьев, что приведет к замедлению их роста или гибели. Другие полагают, что растения наоборот будут более эффективно поглощать углекислый газ и расти активнее — этот эффект, которые многие считают спорным, называется эффектом «углеродного удобрения».

Стефан Клесс (Stefan Klesse) из Университета Аризоны вместе с коллегами предложил новый подход. Ученые предположили, что рост деревьев на более теплых участках сегодня может рассказать нам о том, как деревья в прохладных местах будут расти при потеплении в будущем. Поэтому данные о росте деревьев в одних областях применялись для того, чтобы построить прогнозы для других регионов. Например, поведение псевдотсуги Мензиса — дерева, которое было выбрано в качестве объекта исследования —  в Аризоне использовалась для предсказания отклика в Монтане через десятилетия.

Исследователи проанализировали информацию за 1902-2016 годы о 2,7 миллиона годичных колец псевдотсуги Мензиса, которая образует огромные леса по всему побережью Тихого океана от Британской Колумбии до Калифорнии. Ширина годичных колец характеризует рост дерева, который, в свою очередь, связан с окружающими условиями. Также авторы изучили, как менялся климат в прошлом, и использовали существующие прогнозы для оценки ответа растений на изменение климата.

Выяснилось, что рост среднегодовой температуры будет по-разному влиять на деревья, растущие в разных регионах. Самое большое снижение ширины колец, а значит и самое заметное замедление роста, было предсказано для северо-запада Мексики — значение составило от 15 до 30 процентов. На северо-западе Тихого океана и вдоль западного побережья, которое считается центром экологической ниши вида, и где рост псевдотсуг Мензиса в настоящее время наиболее высок, ширина годичных колец, по прогнозам, сократится примерно на 10 процентов. Зато на больших возвышениях в штате Монтана прогнозируется увеличение роста колец деревьев, так как там господствуют очень низкие температуры, поэтому потепление наоборот создаст более благоприятные условия.

В число факторов, влияющих на рост деревьев, входят средняя температура в регионе и среднее количество осадков. Из-за потепления и усиления стресса от засухи, сообщают исследователи, почти все псевдотсуги Мензиса будут иметь более тонкие годичные кольца, а значит, поглощать меньше углекислого газа.

Недавно ученые на основе палеоклиматического анализа годичных колец пришли к выводу, что засухи в бассейне реки Миссури на рубеже XX и XXI веков были самыми разрушительными за последние 1200 лет, что подчеркивает антропогенное влияние на них.

Кристина Уласович