Большие участки лесов США уязвимы для засухи, лесных пожаров и болезней. Многие местные последствия потери лесов хорошо известны: более сухие почвы, более сильные ветры, усиление эрозии, потеря тени и среды обитания. Но новое исследование показывает, что если исчезает целый лес, это оказывает рикошетное воздействие на атмосферу, что может повлиять на растительность на другом конце страны.
Исследование, проведенное Вашингтонским университетом и опубликованное 16 мая в журнале Environmental Research Letters, показывает, что вымирание лесов в определенных регионах США может повлиять на рост растений в других частях страны. Наиболее заметные последствия были связаны с потерей лесного покрова в Калифорнии, регионе, в котором в настоящее время наблюдается катастрофическая гибель деревьев.
«Эти небольшие участки леса могут иметь последствия континентального масштаба, и нам действительно нужно учитывать это, когда мы думаем об экологических изменениях», - сказала первый автор Эбигейл Суонн, доцент UW по атмосферным наукам и биологии. По словам Суонна, такие отдаленные эффекты приемлемы в сообществе атмосферных наук, но экологи только начинают принимать эту идею.
Исследование, проведенное в 2016 году той же группой UW, показало, что удаление деревьев с больших территорий, таких как западная часть Северной Америки или весь тропический лес Амазонки, будет означать для роста растений во всем мире. В этом исследовании использовался тот же подход в региональном масштабе.
Проект разделил материковую часть США на 18 регионов, используемых в Национальной сети экологических обсерваторий. Затем исследователи запустили климатическую модель, чтобы посмотреть, как удаление существующего лесного покрова в 13 наиболее густо засаженных деревьями регионах повлияет на условия выращивания по всей стране.
Из всех регионов Тихоокеанский юго-западный регион, который охватывает большую часть Калифорнии, имеет наименьшую общую площадь древесного покрова. Но удаление этих деревьев оказало наибольшее влияние на условия произрастания в стране, уменьшив растительность на востоке США
Точные механизмы потребуют дальнейшего изучения, сказал Суонн, но в данном случае кажется, что лето на востоке становится немного теплее, что вредно для роста растений.
«Утрата лесов нарушает или изменяет структуру потоков в атмосфере, что приводит к несколько иному летнему климату в восточной части страны», - сказал Суонн. «Это очень похоже на Эль-Ниньо или «капля», что-то, что происходит, заставляет атмосферу перемещаться, что вызывает эти более теплые или более холодные условия, или более влажные и более сухие условия где-то еще».
По сравнению с циклом Эль-Ниньо, сказал Суонн, «изменения, которые мы сделали здесь, были меньше и касались суши, но это очень похоже».
Результаты также показали, что другие западные регионы, такие как Северные Скалистые горы и район Большого бассейна, оказывают негативное влияние на рост растений в восточной половине страны. Эти регионы в настоящее время теряют древесный покров: леса Калифорнии потеряли более 130 миллионов деревьев с 2010 года, в основном из-за комбинированного воздействия засухи, высоких температур, насекомых и болезней.
"В некоторых случаях деревья могут погибнуть от засухи, но во многих случаях они ослаблены засухой, а затем уничтожены жуками или другими стрессами", - сказал Суонн..
Исследование показывает, что текущая потеря лесов в западных регионах достаточно велика, чтобы вызвать изменения в росте растений, хотя обнаружить эти небольшие изменения на больших территориях страны может быть невозможно.
«Происходит довольно обширная, повсеместная потеря леса», - сказал Суонн. «Изменения, которые мы внесли в модель, значительнее, но они начинают сходиться с тем, что мы видим на самом деле.
"Эти результаты показывают, что нам нужно начать думать о том, как изменение растительности в одном месте может повлиять на растения в других местах, особенно в контексте изменения климата."