Беженцы перемещаются по лесам на западе США. По мере изменения климатических условий ареалы распространения видов деревьев смещаются, особенно в сторону более прохладных или влажных мест. Новый анализ Стэнфорда предоставляет некоторые из первых эмпирических доказательств того, что лесные пожары ускоряют этот процесс, вероятно, за счет снижения конкуренции со стороны укоренившихся видов. Исследование, опубликованное 15 ноября в журнале Nature Communications, поднимает вопросы о том, как управлять землей в эпоху меняющихся экосистем - ключевой вопрос, поскольку президент Байден готовится подписать закон об инфраструктуре, который выделяет более 5 миллиардов долларов на восстановление лесов и борьбу с лесными пожарами. сокращение рисков.
«Сложные, взаимозависимые силы формируют будущее наших лесов», - говорит ведущий автор исследования Эйвери Хилл, аспирант биологии Стэнфордской школы гуманитарных наук и наук. «Мы использовали огромное количество экологических данных в надежде внести свой вклад в растущую работу, направленную на управление этими изменениями экосистем».
По мере изменения климата виды животных и растений смещают свои ареалы в сторону условий, подходящих для их роста и размножения. Прошлые исследования показали, что ареалы растений смещаются на более высокие и прохладные высоты со средней скоростью почти пять футов в год. Во многих исследованиях эти сдвиги ареалов отстают от темпов изменения климата, что позволяет предположить, что некоторые виды могут оказаться в неподходящей среде обитания. Факторы, влияющие на способность видов растений не отставать от изменения климата, являются ключевыми для поддержания здоровых популяций доминирующих деревьев в западных лесах, но до сих пор остаются в значительной степени загадкой.
Чтобы лучше понять расстояние, направление и скорость, с которой смещаются ареалы деревьев, Хилл и соавтор исследования Крис Филд, директор Перри Л. Маккарти Стэнфордского института окружающей среды, изучили, как это явление пострадал от лесных пожаров, мощного и широко распространенного фактора, влияющего на структуру и состав экосистемы в западной части Соединенных Штатов.
Используя данные Лесной службы США, собранные с более чем 74 000 участков в девяти западных штатах, исследователи определили виды деревьев, которые смещают свои ареалы в сторону более прохладных и влажных мест - ожидаемая реакция на недавнее потепление и засуху. Затем они сравнили скорость этих сдвигов диапазона между местами, которые были сожжены лесным пожаром, и местами, которые не были сожжены.
Из восьми видов, сеянцы которых росли в климате, значительно отличающемся от климата взрослых деревьев того же вида, Хилл и Филд обнаружили убедительные доказательства того, что у двух из них - дугласовой пихты и каньонного живого дуба - были более значительные сдвиги ареалов в зонах пожаров, чем в области, которые этого не сделали.
Хотя анализ не выявил механизма того, как лесной пожар ускоряет смещение ареалов определенных деревьев, исследователи предположили, что выжженные участки с открытыми кронами и выжженным подлеском представляют меньшую конкуренцию со стороны других видов растений.
Выводы демонстрируют не только то, что огонь может ускорить миграцию деревьев, но и то, что некоторые виды могут замедлять смену ареалов других из-за конкуренции. Это, в свою очередь, поднимает вопросы о влиянии управления пожарами на способность деревьев не отставать от изменения климата и указывает на важность предписанных и естественных пожаров низкой интенсивности.
«Это исследование подчеркивает естественный механизм, который может помочь лесам оставаться здоровыми даже перед лицом небольшого изменения климата», - сказал Филд. «Это также иллюстрирует то, что экосистемные процессы часто имеют несколько уровней контроля, особенность, которая подчеркивает ценность детального понимания для эффективного управления."
Филд также является профессором Мелвина и Джоан Лейн по междисциплинарным экологическим исследованиям, профессором наук о системе Земля и биологии, а также старшим научным сотрудником Института энергетики Precourt.
Исследование финансировалось Фондом Гордона и Бетти Мур.