Согласно новому исследованию, опубликованному 17 декабря, продуктивность юго-западных лесов может снизиться в среднем на 75% в 21 веке по мере потепления климата.
Новая оценка лучше, чем предыдущие, потому что она основана на новой базе данных информации о росте деревьев в средних условиях, по словам исследовательской группы. Предыдущие оценки были основаны на базе данных, которая включала множество деревьев, растущих в маргинальных условиях.
Находка основана на сокровищнице около 20 000 непроанализированных ядер деревьев, обнаруженных в лаборатории штата Юта около десяти лет назад. Годовые кольца роста, видимые в ядрах деревьев, отражают климатические условия каждого года.
Новые образцы сердцевины деревьев более репрезентативны для леса в целом, чем многие из тех, что были собраны и проанализированы ранее, сказал первый автор Стефан Клессе, который провел анализ, будучи постдокторантом в Лаборатории деревьев UA. Исследование кольца.
Старший автор Маргарет Эванс сказала, что пространственное представление в новом наборе данных из программы инвентаризации и анализа лесов Лесной службы США является «беспрецедентным». Она называет деревья в новом наборе данных, которые живут в обычных условиях роста, «деревьями Джо Шмо».
«Деревья Джо Шмо испытают 75-процентное сокращение роста, а деревья на краю - согласно нашему анализу - в значительной степени обречены», - сказал Эванс, доцент Лаборатории годичных колец UA. Исследование.
База данных, которая ранее была доступна исследователям, - это Международный банк данных годичных колец, или ITRDB, который включал образцы многих деревьев, которые росли в маргинальных условиях - то, что Эванс охарактеризовал как «на грани».
Когда образцы деревьев из ITRDB первоначально отбирались, что часто происходило несколько десятилетий назад, исследователи выбирали деревья, живущие в маргинальных условиях, потому что эти деревья были наиболее чувствительны к климатическим изменениям и, таким образом, лучше всего подходили для выявления того, как климат менялся на протяжении последних столетий..
Исследователи годичных колец давно знали, что образцы ITRDB могут переоценивать влияние климата на средние деревья, но до сих пор не имели других данных для использования. И хотя деревья в ITRDB могут дать завышенную оценку того, как среднее лесное дерево отреагирует на изменение климата в 21 веке, эта информация по-прежнему ценна, сказал Эванс..
"Эти деревья - канарейки в угольной шахте. Сначала мы увидим изменения на опушке леса", - сказала она.
Исследовательская статья Клессе, Эванса и их соавторов «Смещение выборки переоценивает влияние изменения климата на рост лесов на юго-западе США» была опубликована в Nature Communications 17 декабря. Список соавторов находится внизу этого выпуска.
Министерство сельского хозяйства США, Агентство по охране окружающей среды США и народ навахо финансировали исследование.
Новая коллекция кернов деревьев для инвентаризации и анализа леса появилась, когда ученые на исследовательской станции Скалистых гор Лесной службы США в Огдене, штат Юта, переезжали из одного здания в другое. Исследователи были удивлены, обнаружив кучу пыльных ящиков, наполненных древесными ядрами, которые никогда не анализировались.
Керна систематически собирались с деревьев в восьми внутренних штатах на западе США в 1980-х и 1990-х годах. Ядра отражали рост отдельных деревьев, начиная с 1920-х годов, а некоторые даже раньше.
Соавторы Р. Джастин ДеРоуз и Джон Шоу из Исследовательской станции Роки-Маунтин Лесной службы США начали кропотливую работу по измерению годовых колец примерно на 20 000 кернах, каждый из которых был взят с определенного дерева. Двое ученых заручились поддержкой Эванс и отправили ей около 2000 сердцевин с деревьев Аризоны. Ее исследовательская группа, в которую входили восемь студентов Университета Австралии, начала каталогизировать эти керны и записывать полученные данные в 2015 году.
Исследователи задались вопросом, что новые записи годичных колец могут рассказать о том, как изменение климата повлияет на рост лесных деревьев на юго-западе во второй половине 21-го века. Чтобы выяснить это, они сосредоточились на записях сосны обыкновенной, пихты Дугласа и сосны пондероза из Юты, Колорадо, Аризоны и Нью-Мексико..
Клесс, который в настоящее время является исследователем с докторской степенью в Швейцарском федеральном исследовательском институте WSL в Цюрихе, сравнил информацию из недавно проанализированных кернов с деревьев «Джо Шмо», а также дополнительные записи годичных колец с 858 деревьев в Аризоне и Нью-Мексико, с записями в ITRDB.
Для прогнозов осадков и температуры в регионе в 21 веке он использовал климатические прогнозы одной из самых современных климатических моделей, CMIP5 (Фаза 5 проекта взаимного сравнения связанных моделей).
Его анализ показал, что при изменении климата рост обычных лесных деревьев не уменьшится так сильно, как рост деревьев, записи о которых включены в ITRDB.
Даже если так, сказал он, «по мере потепления климата рост деревьев будет уменьшаться».
Эванс сказал: «Деревьям приходится терпеть все, что они получают в плане климатических условий. Когда температура поднимается, они должны с этим справляться - или нет».
Ше и Клессе расширяют свое исследование, чтобы включить в него данные из 30 000 кернов, собранных с пихт Дугласа на всем континенте от Мексики до Канады.