Спутниковые снимки, измерения содержания углекислого газа и компьютерные модели помогают ученым понять, как меняется климат и динамика выбросов углерода в лесах мира. Но технология, лежащая в основе этих высокотехнологичных данных, существует всего около тридцати лет назад, что ограничивает нашу картину долгосрочных изменений.
Новое исследование в журнале Nature Communications, проведенное учеными из Гарвардского леса, Колумбийского университета, Швейцарской высшей технической школы Цюриха и других стран, показывает, как информация, полученная с помощью нового метода анализа годичных колец, соответствует истории, рассказанной более высокотехнологичным оборудованием в течение в ближайщем будущем. Поскольку деревья живут долго, изучение их колец с помощью этого нового подхода может добавить десятилетия или даже столетия к нашему пониманию накопления углерода и изменения климата в лесах.
Чтобы проверить, являются ли годичные кольца хорошим заменителем спутниковых и других данных, ученые исследовали образцы годичных колец двух широко распространенных видов деревьев - тюльпанного тополя (Liriodendron tulipifera) и северного красного дуба (Quercus rubra), - произрастающих в трех климатических условиях. разных регионах восточной части США.
Проанализировав молекулы углерода и кислорода (стабильные изотопы), хранящиеся в кольцах, они смогли сравнить собственное представление деревьев о продуктивности леса с оценками, полученными со спутников. Они находили сильное согласие каждый год и с течением времени.
Годовые кольца также показали, что самые большие изменения в ежегодном приросте леса были связаны с наличием влаги, независимо от климата. «Наш метод показал, что продуктивность леса можно оценить, используя информацию всего по пяти деревьям», - говорит Лайя Андреу Хейлс, доцент Лаборатории годичных колец Земной обсерватории Ламонт-Доэрти Колумбийского университета и соавтор исследования. новое исследование.«Стабильные изотопы, измеряемые в годичных кольцах деревьев, очень чувствительны к отслеживанию влажности».
Команда говорит, что вся мощь этого нового метода будет зависеть от расширенной сети исследований колец деревьев. «Когда мы применяем данные годичных колец в исторических моделях климата, мы обнаруживаем, что модели становятся более мощными, когда в них включено больше видов», - говорит Нил Педерсон, старший эколог Гарвардского леса и соавтор нового исследования. «Я подозреваю, что это также может иметь место, когда мы используем модели для прогнозирования будущей продуктивности лесов и накопления углерода».