Новые исследования Университета штата Северная Каролина показывают, что городское потепление снижает рост и фотосинтез городских деревьев. Исследователи обнаружили, что насекомые-вредители являются частью проблемы, но сама жара играет более важную роль.
«Ранее проведенные исследования показали, что городское потепление увеличивает количество вредителей на уличных деревьях», - говорит Эмили Мейнеке, ведущий автор статьи, описывающей работу. «Мы хотели узнать, как городское потепление и изобилие вредителей влияют на рост деревьев, поскольку деревья вытягивают углерод из атмосферы и превращают его в биомассу. Это важно, потому что мы знаем, что высокие уровни атмосферного углерода играют роль в изменении климата. Мейнеке выполняла эту работу, будучи аспиранткой в штате Северная Каролина. Сейчас она работает над докторской диссертацией в Гарварде.
Чтобы изучить этот вопрос, исследователи посетили 20 пар ивовых дубов (Quercus phellos) в городе Роли, штат Северная Каролина. На каждом участке одно дерево обрабатывали маслом, убивающим насекомых-вредителей, а второе дерево не обрабатывали. Участки были расположены в разных городах с разной температурой, и в ходе эксперимента на каждом участке контролировалась температура воздуха..
Исследователи отслеживали рост всех 40 деревьев в течение двух лет. Рост оценивали двумя способами: измеряя окружность ствола каждого дерева и измеряя, сколько конкретных ветвей выросло на каждом дереве. Исследователи также измерили фотосинтез каждого дерева, то есть то, как деревья улавливают углерод из атмосферы, что является ключевым показателем здоровья деревьев.
Исследователи обнаружили, что щитовки и паутинные клещи - хорошо известные вредители деревьев - были более многочисленны в более жарких местах. В частности, они обнаружили, что популяция паутинного клеща увеличивается более чем вдвое, когда средняя температура на участке превышает порог в 16,4 градуса по Цельсию (61,5 градуса по Фаренгейту). Однако щитовки показали линейную зависимость от температуры. Другими словами, чем жарче становилось, тем больше было щитовок.
Исследователи также обнаружили, что потепление негативно влияет на фотосинтез и рост деревьев, независимо от наличия вредителей.
«У деревьев, на которых не было вредителей, было больше ветвей, чем у деревьев с вредителями», - говорит Мейнеке. «Но деревья в более теплых местах имели меньший рост ствола, что объясняет большую биомассу деревьев, независимо от вредителей».
Затем исследователи включили эти результаты в модель, чтобы определить, в какой степени городское потепление повлияло на накопление углерода для всех ивовых дубов в Роли.
«Мы обнаружили, что городское потепление уменьшило накопление углерода всеми ивовыми дубами Роли на 12 процентов, или 27 метрических тонн в год», - говорит Мейнеке..
«Мы думаем, что полученные результаты применимы к другим видам деревьев и другим городам, особенно к более жарким городам, таким как Атланта, но необходимо провести дополнительную работу, чтобы определить, так ли это», - говорит Мейнеке.