Группа из Института лесных наук Фрайбургского университета показывает, что извлечение грунтовых вод для промышленности и домашних хозяйств наносит все больший ущерб пойменным лесам в Европе, учитывая увеличение интенсивности и продолжительности летних засушливых периодов. Ученые опубликовали свои результаты в журнале Frontiers in Forests and Global Change.
Пойменные леса, в которых преобладают дубы, относятся к числу наиболее подверженных риску в Европе. В результате преобразования в пахотные земли и пастбища, а также в поселения они утратили большую часть своего первоначального распространения. Регулирование и дренаж рек также изменили естественный гидрологический баланс. Внедрение вредителей и болезней уничтожает местные виды деревьев, такие как вяз и ясень. В то же время эти леса играют важную роль в борьбе с наводнениями и защите биоразнообразия.
Корнем исследования группы из Фрайбурга было наблюдение, что жизнеспособность старых деревьев в дубовых лесах долины Рейна значительно снизилась, а их смертность, по-видимому, заметно возросла. Затем рабочая группа лесного эколога профессора доктора Юргена Баухаса исследовала, можно ли различить эти тенденции по характеру роста деревьев и связаны ли они с широкомасштабным забором подземных вод для промышленности и домашних хозяйств. Откачка воды может понизить уровень грунтовых вод настолько, что до него не доберутся даже дубы с глубокими корнями.
Так ученые-лесоводы изучили годовые кольца молодых и старых деревьев в местах с заметным и без заметного забора грунтовых вод, в трех лесах из дуба черешчатого в долине Рейна, между Фрайбургским Моосвальдом и Хессише-Ридом близ Лампертхайм. Их анализ статистических связей между шириной годичных колец и климатическими данными показывает, что летняя засуха отрицательно влияет на годовой прирост ствола дуба. В местах с понижением уровня грунтовых вод чувствительность произрастания дуба к летним засухам заметно возросла с момента начала добычи грунтовых вод, начавшейся 49 лет назад или раньше на разных участках исследования. Напротив, чувствительность прироста годичных колец оставалась относительно стабильной с течением времени у дубов на участках без забора подземных вод. По словам Георгиоса Скиадаресиса, аспиранта и ведущего автора исследования, еще одно различие между местами с забором грунтовых вод и без него заключается в следующем: «Дубы, контактирующие с грунтовыми водами, могут лучше восстанавливаться в фазы благоприятных погодных условий, как видно годовой прирост колец. Но это гораздо меньше относится к дубам, не контактирующим с грунтовыми водами». Гипотеза исследователей о том, что молодые дубы менее подвержены понижению уровня грунтовых вод, поскольку их корневая система могла быть более адаптивной, чем у старых дубов, не подтвердилась.
Результаты исследования наглядно показывают, что добыча грунтовых вод ниже пойменных дубрав усугубит негативные последствия изменения климата. Авторы указывают, что адаптивные стратегии в других секторах, таких как орошение в сельском хозяйстве, не должны осуществляться за счет здоровья этих лесов. Они рекомендуют сокращать, а не увеличивать добычу грунтовых вод из пойменных лесов, чтобы поддерживать жизнеспособность деревьев в этих экосистемах в долгосрочной перспективе.