Надежду на противостояние тайги засухам возложили на корни старых деревьев
Они могут дотянуться до глубоко залегающих резервов влаги
Во время экстремальной засухи лета 2018 года девственные леса Швеции оказались гораздо устойчивее вторичных лесов. Значение вегетационного индекса EVI2 для них меньше отличалось от усредненного за предыдущие 10 лет, чем у лесов, ранее подвергавшихся вырубкам. Это может быть связано с развитой корневой системой старых деревьев, которая способны добираться до глубоко залегающих резервов влаги, говорится в статье, опубликованной в журнале Environmental Research Letters.
60 процентов территории Швеции покрыто таежными лесами, большие площади которых вырубаются ради экспорта древесины. В результате разновозрастные леса, обладающие высоким биоразнообразием, замещаются одновозрастными насаждениями Pinus sylvestris (сосны обыкновенной) и Picea abies (ели европейской). И по распространению бореальных лесов, и по характеру землепользования Швеция очень похожа на Россию.
На фоне глобального потепления все более частыми становятся засухи в высоких широтах, несущие угрозу таежным лесам. У ученых нет единого мнения об устойчивости девственных бореальных лесов к засухам. С одной стороны, в них растут старые и высокие деревья, и считается, что они более уязвимы к засушливым условиям. С другой стороны, в таких лесах не нарушен мохово-лишайниковый покров и присутствует валежник, а эти элементы лесных экосистем потенциально могут удерживать влагу.
Ученые из Европейского космического агентства под руководством Джулики Вульф (Julika Wolf) исследовали состояние 348 первичных (девственных) лесов на территории Швеции во время экстремальной засухи лета 2018 года. Их отклик на засушливые условия с учетом топографии сравнивался с откликом окружающего их растительного покрова, сформированного вторичными лесами — теми, которые подвергались сплошным рубкам. Для этого авторы использовали спутниковые снимки Landsat, по которым рассчитывали вегетационный индекс EVI2.
Оказалось, что в равных топографических условиях (положение на склоне или в низине, в прибрежной зоне или вдали от нее) первичные леса оказались гораздо более устойчивыми к засухам, чем вторичные. Значения EVI2 и различных статистических параметров в засушливых июле-сентябре 2018 года для них были близки к усредненным за предыдущие 10 лет нормальных условий. Ученые предположили, что важную роли в засухоустойчивости первичных лесов играют мощные корневые системы старых деревьев: они достигают резервов влаги, сосредоточенных в глубоких горизонтах.
Ранее ученые выяснили, что в ближайшие десятилетия в Европе на фоне засух сосна Pinus sylvestris будет замещаться двумя видами дуба — Quercus pubescens и Quercus ilex. При этом высадка леса на 20 процентах неорошаемых земель Европы может помочь частично преодолеть последствия изменения климата и увеличить количество осадков в регионе на 7,6 процента.
А вот инвазивные виды получили преимущество при заселении новых мест
Инвазивные виды животных оказались в целом более устойчивы к экстремальным климатическим явлениям по всему миру, чем аборигенные. В наземных и пресноводных экосистемах они негативно реагируют только на волны жары и штормы, тогда как местные виды — еще и на засухи, наводнения и внезапные заморозки. Такие выводы содержит исследование, опубликованное в журнале Nature Ecology & Evolution. Изменение климата и инвазивные виды — важные факторы, которые приводят к утрате биоразнообразия. При этом действуют они вместе: глобальное потепление и сдвиг природных зон повсеместно меняют привычную для организмов среду обитания, и аборигенным видам становится все сложнее конкурировать в ней с пришельцами. Однако изменение климата проявляется не только в росте средней температуры и количества осадков, но и в растущем числе экстремальных климатических явлений, и их совместное действие с инвазией, предположительно, может представлять еще более серьезную угрозу биоразнообразию, но остается мало изученным. Ученые под руководством Гу Шиминя (Shimin Gu) из Зоологического института Китайской академии наук провели многоуровневый регрессионный метаанализ воздействия пяти видов экстремальных климатических явлений — волн жары, волн холода, засух, штормов и наводнений — на экологию аборигенных (1852) и инвазивных (187) видов животных по всему миру. Они учитывали их выживаемость, продолжительность жизни, численность и плотность популяций и другие характеристики, описывающие отклик на различные погодные события. Помимо 443 научных публикаций, ученые собирали данные о встречаемости животных из баз данных инвазивных и интродуцированных видов. Как аборигенные, так и инвазивные виды морских животных оказались в целом не чувствительны к экстремальным погодным явлениям, хотя инвазивные чаще реагировали на них положительно, а местные моллюски, кораллы и актинии оказались уязвимыми к волнам жары. У инвазивных обитателей пресных вод часто наблюдалась негативная реакция только на штормы, тогда как у аборигенных — еще и на волны жары, наводнения и засухи. На волны жары и холода в пресноводных экосистемах у инвазивных животных, напротив, нередко наблюдалась положительная реакция. В наземных экосистемах аборигенные животные страдали от волн жары, холода и засух, а инвазивные виды оказались уязвимыми преимущественно только к волнам жары — причем по большей части за счет насекомых. В целом, во время экстремальных климатических событий на суше инвазивные особи сокращали численность и размеры тел, а у представителей местных видов помимо этого ухудшались физиологические показатели и наблюдалось сокращение ареалов. Авторы отметили, что представленные ими карты позволяют выделить регионы, где инвазивные виды получают преимущество перед аборигенными во время экстремальных климатических событий, и предпринять более эффективные меры по защите биоразнообразия. Недавно ученые исследовали факторы, которые привели к локальному вымиранию черной вдовы в США, и пришли к выводу, что этих пауков целенаправленно преследуют и убивают инвазивные коричневые вдовы, которые были завезены на материк почти 100 лет назад из Южной Африки.
