Потепление климата и более частые лесные пожары не обязательно означают, что на западе Соединенных Штатов произойдет потеря лесов, которую ожидают многие ученые. По словам исследователей штата Пенсильвания, окраины сухих лесов могут оказаться более устойчивыми к изменению климата, чем считалось ранее, если ими правильно управлять.
«Основная версия заключается в том, что это всего лишь вопрос времени, когда мы потеряем эти сухие низкие леса», - сказал Лукас Харрис, ученый с докторской степенью, который работал над проектом в рамках своей докторской диссертации. «Появляется все больше свидетельств того, что, как только беспорядки, такие как засуха или лесной пожар, удаляют полог и кустарниковый покров в этих сухих лесах, деревьям трудно вернуться. С другой стороны, появляется все больше свидетельств того, что существует большая пространственная изменчивость в том, насколько эти леса устойчивы к нарушениям и изменению климата».
Исследователи изучали восстановление лесов на четырех участках, пострадавших от лесных пожаров, в восточной части гор Сьерра-Невада в Калифорнии. Участки расположены на опушке леса, в более засушливой местности, где лес встречается с полынными лугами. По мнению исследователей, эти окраины сухих лесов могут быть наиболее уязвимыми к потере лесов, вызванной изменением климата.
Крупные пожары в этом районе, как правило, пожирают лес, начиная с окраины степи, а затем поднимаясь вверх по горам, - сказал Алан Тейлор, профессор географии и экологии, который десятилетиями работал в этом районе.
«Вы больше не увидите леса в течение 10 или 20 лет, и казалось, что нижняя граница леса поднимается вверх по высоте, потому что она такая сухая рядом с границей полыни», - сказал Тейлор. «Моя исследовательская группа хотела изучить это подробно, потому что на самом деле никто этого не делал."
Исследовательская группа Харриса и Тейлора измерила диаметр деревьев и глубину подстилки, подсчитала количество саженцев и саженцев и определила виды деревьев на участках исследований. Они также количественно оценили интенсивность пожаров, количество влаги, доступной для роста растений, и дефицит воды, показатель интенсивности засухи. Затем они ввели данные в пять моделей, чтобы увидеть, как вероятность восстановления деревьев зависит от силы пожара, климата и местоположения, а также оставшейся растительности и полога. Свои результаты они сообщают сегодня (21 сентября) в «Экосфере».
Исследователи обнаружили, что на 50% участков в этих местах были обнаружены признаки регенерации деревьев, а прогнозы водного баланса до конца текущего века указывают на то, что влаги будет достаточно для поддержки саженцев деревьев. По словам исследователей, ключевым моментом является предотвращение серьезных пожаров за счет надлежащего управления, поскольку регенерация деревьев тесно связана со взрослыми деревьями, пережившими пожары.
«В этих маргинальных или сухих лесных районах подходы к управлению, такие как предписанное сжигание или обработка топливом, которые прореживают лес, могут предотвратить сильные пожары, которые подтолкнут эту экосистему к нелесному состоянию», - сказал Тейлор, который также придерживается назначение в Институте систем Земли и окружающей среды. «Исследование предполагает, что эти незначительные нарушения могут на самом деле создать очень устойчивые условия в местах, где, по мнению большинства людей, мы увидим потерю леса».
Исследователи также заметили сдвиг в составе деревьев от огнестойких желтых сосен к менее огнестойким, но более засухоустойчивым видам, таким как кедровая сосна. Они объяснили это изменением политики сушки и запрета пожаров, действовавшей в прошлом столетии.
«Сдвиг может быть полезным, если виды, перемещающиеся туда, будут лучше приспособлены к нынешнему и ближайшему будущему климату», - сказал Харрис. «Однако может быть опасно, если группа чувствительных к огню видов переместится в какое-то место, а затем все это сгорит. Многие деревья погибнут, и мы можем наблюдать постоянную потерю леса».
Климат в Калифорнии прогнозируется теплым, но многие климатические модели также предсказывают среднее увеличение зимних осадков, особенно в северной части штата и в горах, продолжил Харрис.
«С одной стороны, засуха будет более интенсивной, но также будут и более влажные периоды, когда весной и, возможно, в начале лета будет больше влаги для роста деревьев», - он сказал. «Поэтому, если деревья смогут пережить этот стресс от засухи и воспользоваться дополнительной влажностью, которая появится в некоторые годы, они смогут сохранить или даже расширить свое распространение».
Эта лесная система важна для отдыха, хранения углерода, биоразнообразия и среды обитания диких животных, сказал Тейлор. Он также включает в себя часть западной стороны Большого бассейна, самой большой площади смежных водоразделов, которые не впадают в океан в Северной Америке.
«В Большом бассейне не так много леса, который представляет собой огромную площадь полынных пастбищ в Юте, Айдахо, Орегоне, Неваде и Аризоне», - сказал Тейлор. «Таким образом, леса восточной части гор Сьерра-Невада представляют собой значительную часть лесов этой системы».
Национальный научный фонд и штат Пенсильвания, через награду Центра исследований ландшафтной динамики и стипендию Руби С. Миллер для аспирантов, финансировали это исследование. Мэрилин Фогель, почетный профессор наук о Земле и окружающей среде Калифорнийского университета в Риверсайде, оказала поддержку студентке бакалавриата, проводившей полевые работы над проектом.