В швейцарских Альпах временной интервал между распусканием листьев на больших и малых высотах резко сократился с 1960-х годов из-за потепления климата. К такому выводу пришло исследование, проведенное Швейцарским федеральным институтом исследований леса, снега и ландшафта (WSL) и Невшательским университетом в сотрудничестве со Швейцарским федеральным технологическим институтом Лозанны (EPFL) и университетами Антверпена и Пекина. Исследование было опубликовано в журнале PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).
Под руководством биолога Яна Витассе трое исследователей проанализировали более 20 000 наблюдений, зарегистрированных в Швейцарии с 1960 года добровольцами и собранных MeteoSwiss. Рассматриваемые записи охватывают даты появления листьев или хвои у четырех лесных пород: бука, ели, лиственницы и лещины..
Пять десятилетий гражданской науки приносят плоды
"Эти лесные породы являются одними из самых распространенных в Швейцарии, особенно в горных районах. Они дают репрезентативное представление о ступенчатом начале весны вдоль высотных градиентов", - говорит Янн Витассе. «Наблюдения, сделанные добровольцами по всей стране, позволяют исследователям обнаружить некоторые изменения «общей картины». Как данные, они бесценны для лучшего прогнозирования последствий глобального потепления».
Результаты этого исследования также подчеркивают одно из таких последствий: общую тенденцию к более раннему появлению листьев. Это более раннее распускание листьев происходит быстрее на больших высотах, тем самым сокращая временной разрыв между датой распускания листьев на вершине и у подножия горы. Если в начале 1960-х годов отставание в распускании листвы составляло примерно 5 недель на 1000 м перепада высот, то сейчас оно составляет не более 3 недель. Исследователи отметили, что временной лаг уменьшается, в частности, после теплой зимы.
Необходимо охлаждение перед весной
Одно частичное объяснение этого явления может заключаться в изменениях, связанных с воздействием температуры в диапазоне примерно от 0 до 8°C. Эта фаза охлаждения (но без заморозков) необходима для того, чтобы почки вышли из зимнего покоя. Затем они могут «реагировать» на теплые весенние температуры, позволяя листьям нормально развиваться.
Глобальное потепление означает, что больше деревьев на больших высотах подвергаются воздействию этого диапазона температур. Наоборот, такие периоды становятся менее частыми на малых высотах. В результате почки могут выходить из состояния покоя все более рано высоко в горах и все более поздно внизу, тем самым сокращая временную задержку появления листьев на этих разных высотах.
Это явление усугубляется еще одним следствием более раннего весеннего пробуждения: длиной дня. На малых высотах листья, которые появляются слишком рано, подвергаются воздействию более короткого дня, что может существенно замедлить развитие бутонов.
«Глобальное потепление в будущем может еще больше унифицировать появление весны в горных районах», - заключает Ян Витасс. «Это может иметь последствия для структуры и функционирования лесных экосистем, особенно в результате происходящих изменений во взаимодействии растений и животных. Но истинное влияние таких изменений сегодня до сих пор в значительной степени неясно».