Сводчатые навесы, которые возвышаются над богатыми тропическими лесами Земли, могут быть особенно уязвимы для повышения температуры, связанного с изменением климата, согласно новому отчету исследователей Университета штата Флорида.
В исследовании, опубликованном в журнале Ecosphere, ученые обнаружили, что температура в лесных пологах острова Барро-Колорадо в Панаме превышает максимальную температуру воздуха на целых 7 градусов по Цельсию. Их результаты показывают, что по мере того, как температура воздуха продолжает расти, температура полога может увеличиваться на 40 процентов быстрее, что может иметь серьезные последствия для здоровья тропических лесов.
«Тропические леса являются одними из самых продуктивных мест на Земле - на них приходится около 30 процентов земной продуктивности», - говорит автор исследования Стефани Пау, доцент кафедры географии. «Эти леса уязвимы к изменению климата и повышению температуры».
Тропические виды, подобные обитающим в кронах острова Барро-Колорадо, эволюционировали, чтобы выживать в узком диапазоне экваториальных температур, и поэтому ученые предполагают, что они особенно чувствительны к малейшим изменениям температуры.
В этом исследовании ученые проанализировали влияние повышения температуры древесного полога на валовую первичную продуктивность лесов или количество углерода, которое леса поглощают и перерабатывают посредством фотосинтеза. Они обнаружили, что показатели производительности увеличиваются с повышением температуры, но начинают замедляться при температуре от 28 до 29 градусов по Цельсию (82,4 и 84,2 градуса по Фаренгейту) и снижаться при высоких температурах, превышающих 31 градус по Цельсию (87.8 градусов по Фаренгейту).
«Мы хотели определить последствия повышения температуры кроны деревьев для экологического функционирования этих лесов», - сказал Пау. «Мы показываем, что по мере повышения температуры производительность может снижаться».
Используя усовершенствованную тепловизионную систему, Пау и ее команда делали подробные снимки теплового профиля куполов каждые пять минут в течение нескольких месяцев. Этот непрерывный и точный мониторинг показал, что температуры сильно колеблются - в пределах половины градуса от средней температуры менее чем в 20 процентах случаев - что свидетельствует о значительных и потенциально разрушительных колебаниях.
Изображение с высоким пространственным разрешением также позволило исследователям различать разные поверхности леса. Вечнозеленые кроны, например, охлаждались быстрее, чем лиственные кроны после достижения пиковых температур, а кора деревьев достигала более высоких температур, чем цветочные кисти.
Эта классифицированная разбивка лесных поверхностей выявила динамическое изменение температуры. Общее повышение температуры, сопровождаемое такой ярко выраженной изменчивостью, предполагает, что некоторые виды, обитающие в кронах деревьев, могут подвергаться особому риску.
«Существует так много разных организмов, которые используют и разделяют навесы по-разному», - сказал Пау. «Например, виды муравьев в тропических лесах чрезвычайно чувствительны к температуре коры. На разнообразие видов, обитающих в кроне, будет влиять температура кроны - и дело не только в том, насколько жарко, но и в изменчивости температуры внутри кроны».
Повышение температуры воздуха регулярно упоминается как учеными, так и обычными людьми как отрезвляющий эффект нашего быстро меняющегося климата, но исследование По показывает, что эти простые измерения могут не рассказать всей истории. Она и ее команда обнаружили, что если атмосфера продолжит нагреваться, то температура древесного покрова будет повышаться со скоростью 1,4 градуса Цельсия при повышении температуры воздуха на 1 градус.
Для видов растений и животных, идеально подходящих для выживания в узком и стабильном диапазоне температур, такое резкое повышение может причинить значительный вред.
"Когда люди говорят об изменении климата, мы обычно слышим о температуре воздуха, но мы должны иметь в виду, что полог тропических лесов даже более уязвим, чем может указывать температура воздуха", - сказал Пау.