Это не секрет. В последние годы леса Колорадо пережили тяжелые времена. В то время как естественные беспорядки, такие как нашествия насекомых и лесные пожары, происходили исторически и поддерживали здоровье лесов с течением времени, множественные одновременные беспорядки насекомых в большом регионе за последние два десятилетия привели к быстрым изменениям в лесах штата.
Взгляд с высоты птичьего полета может многое рассказать об этих изменениях. Ежегодные аэрофотосъемки, проводимые Государственной лесной службой Колорадо и Лесной службой Министерства сельского хозяйства США, дают штату ежегодные снимки. Новое совместное исследование под руководством Университета штата Колорадо и Университета Висконсин-Мэдисон теперь дополняет это понимание еще большей пространственной детализацией.
В исследовании «Влияние вспышек короеда на структуру лесного ландшафта в южных Скалистых горах, США» были проанализированы спутниковые снимки Landsat в период с 1997 по 2019 год, чтобы количественно определить, как вспышки трех различных видов насекомых повлияли на леса в высокогорных районах. возвышенные леса в Колорадо, южном Вайоминге и северном Нью-Мексико. Исследовательская группа обнаружила, что, хотя эти массовые вспышки жуков затронули около 40 процентов изучаемой территории, последствия этих вспышек различались из-за различий в структуре лесов и видовом составе в регионе.
«В отличие от исследований, в которых изучалось разнородное воздействие лесных пожаров на деревья, не было много работы по изучению различий в воздействии короедов на леса на уровне ландшафта, особенно на обширных территориях», - сказала Сара Харт., соавтор и доцент кафедры управления лесами и пастбищными угодьями. «Неоднородность играет важную роль в том, как эти леса будут выглядеть в будущем, где выжившие деревья будут восстанавливать лес и какой потенциал существует для будущих вспышек."
Их результаты показывают, что в большинстве лесонасаждений, пораженных насекомыми, все еще есть взрослые деревья, которые могут быть источниками для восстановления семян и условиями для роста следующего поколения деревьев. Районы с гибелью деревьев более 90 процентов были относительно небольшими и изолированными. В отличие от сильных лесных пожаров, которые могут уничтожить все деревья на своем пути, деревья обычно переживают нашествия короедов, что способствует восстановлению лесов в ближайшие десятилетия.
Высокое разрешение, полевая точность
На рубеже веков в лесах Колорадо произошли массовые вспышки трех важных видов короедов: горного соснового жука, елового жука и западного бальзамического жука (поражающего различные виды хвойных деревьев). Эти жуки-короеды в первую очередь нацелены на большие деревья с ослабленной защитой из-за меньшего количества осадков и более высоких температурных тенденций с начала века.
Эта исследовательская группа объединила спутниковые снимки, способные идентифицировать небольшие группы мертвых деревьев, с обширными полевыми данными за десятилетие с почти 250 участков, чтобы разработать карты присутствия и серьезности гибели деревьев, вызванной нападениями короедов. Наличие этой комбинации данных дало исследовательской группе подробную информацию о том, сколько деревьев погибло в определенных местах, и помогло определить, что все еще может быть причиной гибели отдельных деревьев.
Эти карты дают нам уникальное представление о последствиях недавних нашествий насекомых, потому что они охватывают большую территорию, но также показывают много деталей, и мы уверены, что они показывают нам, сколько деревьев умирает, потому что технические специалисты подсчитали деревья на земле», - сказал Кайл Родман, ведущий автор и научный сотрудник Университета Висконсин-Мэдисон.
Карты, подготовленные командой, показывают, что районы, наиболее затронутые короедом, сосредоточены в северной и юго-западной части Колорадо из-за более высокой концентрации старых сосновых и еловых лесов, которые затем были заражены горным сосновым жуком и еловым жуком соответственно. Воздействие западного бальзамического жука также было широко распространено по всему региону, но эти жуки, как правило, убивали меньше деревьев в каком-либо отдельном месте.
«Спутниковые данные - это важный мост, который позволяет нам получать подробную информацию из отдельных мест и распространять эти локализованные знания на большие территории», - сказал Родман. «Используя эти карты, мы можем увидеть, как изменился лес за последние 20 лет во время каждой из этих вспышек».
К счастью, большая часть исследуемой территории площадью 25 000 квадратных километров показала низкий или умеренный уровень гибели деревьев, при этом высокая смертность деревьев наблюдалась на небольших и изолированных участках, общая площадь которых составляла в среднем всего около девяти городских кварталов.
«Люди склонны замечать, что изменилось, а не то, что осталось прежним», - сказал Родман. «Эти леса сильно изменились, но я надеюсь. Им потребуется некоторое время, чтобы восстановиться, но многие из этих уничтоженных жуками лесов, скорее всего, восстановятся в течение нескольких десятилетий».