Лицо американских лесов меняется благодаря вызванным изменением климата изменениям количества осадков и температуры, которые вызывают сдвиги в численности многочисленных видов деревьев, согласно новой статье исследователей из Университета Флориды.
Результат означает, что некоторые леса на востоке США уже начинают выглядеть по-другому, но, что более важно, это означает, что способность этих лесов поглощать углерод также меняется, что, в свою очередь, может привести к дальнейшему изменению климата. изменить.
Хотя изменение климата было менее драматичным в восточной части США. S. по сравнению с некоторыми другими регионами, такими как Аляска и юго-запад США, нам было интересно увидеть, есть ли в данных инвентаризации лесов сигналы, которые могли бы указывать на вызванные климатом изменения в восточных лесах США», - сказал Джереми Лихштейн, старший автор и Доцент кафедры биологии Университета Флориды: «Задокументированные нами изменения легко маскируются другими нарушениями, вероятно, поэтому их никто ранее не задокументировал. Без долгосрочного набора данных с миллионами деревьев мы, вероятно, не смогли бы обнаружить эти изменения».
Исследование опубликовано сегодня в журнале Nature.
Лихштейн и его команда основывали свои выводы на систематических инвентаризациях лесов на востоке США с 1980-х по 2000-е годы. Команда специально изучила биомассу леса, состав пород деревьев и изменчивость климата. Исследователи обнаружили, что десятилетия изменения дефицита воды привели к сокращению биомассы леса, что привело к притоку деревьев, которые более устойчивы к засухе, но растут медленнее. Этот сдвиг приводит к значительным изменениям состава лесных пород с сопутствующими экологическими эффектами и, кроме того, влияет на способность лесной биомассы (массы живых деревьев) накапливать углерод. Здоровые леса играют ключевую роль в глобальных экосистемах, поскольку они содержат большую часть наземного биоразнообразия на планете и действуют как чистый поглотитель атмосферного углерода. Как изменение климата влияет на леса, так и леса влияют на изменение климата.
Водный стресс может быть вызван повышением температуры, уменьшением количества осадков или их сочетанием. Чтобы изучить изменения влажности почвы, исследователи использовали индекс суровости засухи Палмера, чтобы изучить среднюю доступность воды и ее потери за период исследования.
На леса влияет другая деятельность человека, такая как земледелие или лесозаготовки, и многие из них находятся на стадии экологической сукцессии с более низкой биомассой по сравнению со зрелыми лесами. Эта история нарушений усложнила анализ исследователей. Чтобы решить эту проблему, исследователи сравнили леса по возрасту. «Мы сравнили леса определенного возраста в 1980-х годах (например, 80-летний лес) с лесами того же возраста в 2000-х», - сказал Лихштейн. «В районах, где климат стал более влажным, наш анализ показал увеличение биомассы за два десятилетия, тогда как в районах, которые стали более засушливыми, биомасса уменьшилась. Когда мы смотрим на восточную часть США в целом, наблюдается общая тенденция. к более засушливому климату с 1980-х по 2000-е годы, и поэтому общее влияние климата за два десятилетия заключалось в сокращении лесной биомассы».
Засухоустойчивые виды деревьев, как правило, выделяют больше углерода тонким корням и меньше своим листьям и древесным частям, которые улавливают больше углерода. Лихштейн сказал, что, хотя они ожидали, что увеличение численности засухоустойчивых деревьев предотвратит потери биомассы, вызванные дефицитом воды, похоже, верно обратное. «Функциональные сдвиги усилили влияние климата, сделав лесную биомассу более восприимчивой к высыханию или увлажнению», - сказал он.«Оглядываясь назад, это имеет смысл, потому что засухоустойчивые виды, как правило, растут медленно. Таким образом, если засуха вызовет сдвиг в сторону более засухоустойчивых видов, биомасса уменьшится по сравнению с лесами, где преобладают быстрорастущие, неустойчивые к засухе виды."
В целом, исследование показывает, что климатическая изменчивость влияет на состав лесной биомассы и видов деревьев и их совокупное влияние на накопление углерода в течение чувствительного и короткого периода времени - всего несколько десятилетий. «Пока преждевременно говорить, является ли задокументированный нами эффект усиления широко распространенным явлением», - сказал Лихштейн. «Мы надеемся, что наши результаты будут стимулировать дальнейшие исследования взаимосвязей между видовым составом, функциями экосистемы и изменчивостью климата».