Исследователи, проводившие 5-летнее исследование снежного покрова в северном регионе лиственных лесов, обнаружили, что прогнозируемые изменения климата могут привести к сокращению на 95 процентов глубоко изолирующего снежного покрова в лесных районах на северо-востоке США за счет конец 21 века. Исчезновение снежного покрова, вероятно, приведет к резкому снижению способности лесов удерживать углекислый газ, изменяющий климат, и фильтровать загрязняющие вещества из воздуха и воды.
Новые результаты, опубликованные сегодня в журнале Global Change Biology, подчеркивают растущее понимание широкого влияния изменения климата в разные сезоны на лесные экосистемы, по словам ученых, которые использовали данные за шесть десятилетий, свидетельствующие об уменьшении зимнего снежного покрова в лесу Хаббард-Брук.. Исследовательский лес площадью 7800 акров в Нью-Гэмпшире густо заселен сахарным кленом и желтой березой и уже более 60 лет используется для изучения изменений в северных лиственных лесах - экосистеме, покрывающей более 54 миллионов акров и простирающейся от Миннесоты до юго-восток Канады.
«Мы знаем, что глобальное потепление приводит к тому, что зимний снежный покров формируется позже и тает раньше», - сказал первый автор статьи Эндрю Рейнманн, доцент и исследователь Инициативы по науке об окружающей среде в Центре перспективных научных исследований (ASRC). в Центре выпускников CUNY и на географическом факультете Хантер-колледжа. «Наше исследование расширяет наше понимание долгосрочных последствий этой тенденции для северных лиственных лесов, которые имеют решающее значение для здоровья окружающей среды в Северной Америке и некоторых отраслей промышленности. Проведенные нами эксперименты показывают, что уменьшение снежного покрова приводит к более сильному промерзанию почвы, которое повреждает и убивает деревья корней, увеличивает потери питательных веществ из леса и значительно снижает рост культовых деревьев сахарного клена."
5-летний эксперимент исследователей состоял из удаления снежного покрова с обозначенных участков в течение первых 4-6 недель зимы каждый год в период с 2008 по 2012 год, а затем сравнения полученного состояния почвы и деревьев (все сахарные клены) на этих участках к почве и деревьям на прилегающих участках с естественным снежным покровом. Их анализ показал, что глубина промерзания почвы достигала более 30 сантиметров в районах, где был удален снежный покров, по сравнению с примерно 5 сантиметрами на контрольных участках. Сильные морозы нанесли ущерб корням деревьев, что вызвало каскад реакций, включая снижение поглощения питательных веществ деревьями, более короткий рост ветвей, потерю азота из почвы в близлежащие водные пути и уменьшение разнообразия и численности почвенных насекомых. Ученые собрали образцы ядер сахарного клена на своих исследовательских участках и измерили ширину колец сердцевины, чтобы реконструировать скорость роста. Они обнаружили, что рост снизился более чем на 40 процентов в ответ на уборку снега и усиление промерзания почвы. Деревья также не смогли восстановиться даже после прекращения уборки снежного покрова.
«Эти эксперименты демонстрируют значительное влияние, которое изменения зимнего климата оказывают на различные факторы окружающей среды, включая рост лесов, секвестрацию углерода, питательные вещества в почве, а также качество воздуха и воды», - сказал Рейнманн. «Если не ослабевать, эти климатические изменения могут оказать пагубное воздействие на леса региона и средства к существованию людей, которые полагаются на них для отдыха и таких отраслей, как туризм, катание на лыжах, катание на снегоходах, производство древесины и кленового сиропа».