Удивительная устойчивость средиземноморских пихт к изменению климата

Летняя засуха – это особенность, которая сформировала биологические циклы и функционирование средиземноморских лесов с момента возникновения воздействующего на них климата. Описаны многочисленные лесные механизмы для предотвращения потери воды и последующего обезвоживания . Например, у деревьев образуются волосатые структуры, чтобы избежать высыхания, или они регулируют физиологические процессы, которые не позволяют растению терять воду в самые неподходящие часы дня.

Однако в последние годы последствия летней засухи распространяются из-за изменения климата. Осадки выпадают во все более короткие промежутки времени в виде проливных дождей.

Планета движется к сильному изменению гидрологического цикла в глобальном масштабе , что в Средиземноморском бассейне приводит к увеличению засушливости. Выдержат ли средиземноморские леса такое изменение режима осадков?

Адаптированные к холоду виды в теплом мире

Следует отметить, что не все средиземноморские леса имеют одинаковые потребности в воде, поэтому можно ожидать, что реакция на засушливость будет неодинаковой.

Особое значение имеют реликтовые леса, возникшие в более холодные периоды прошлого , которые в настоящее время ограничены иберийскими горными массивами, как, например, леса, сформированные испанской пихтой ( Abies pinsapo Boiss.), разновидностью средиземноморской пихты, произрастающей в горных районах Кадиса и Малага.

В последние десятилетия у некоторых пихт наблюдалась значительная гибель , начиная с конца 1990-х годов и особенно в национальном парке Сьерра-де-лас-Ньевес (Малага).

Эта смертность особенно важна в некоторых районах парка в муниципалитете Юнкера. Все более интенсивные засухи и большое количество особей на единице площади (высокая густота или плотность) в насаждениях с небольшим структурным разнообразием пихты  вызывают здесь синергетическое взаимодействие между климатическим стрессом и высокой конкуренцией за ресурсы (воду и свет), что делает деревья более уязвимыми для гниения и гибели.

Следствием этого является большая вероятность гибели деревьев в периоды засухи, что запускает процесс вскрытия многих смертоносных дыр в лесу.

Устойчивость испанских пихт

Недавно мы провели мультивременной анализ для изучения эволюции и состояния сохранения пихтарников в парке муниципалитета Юнкера за период 1985-2020 гг.

Мы оценили эволюцию фотосинтетической активности со спутников Landsat и динамику елового покрова по аэрофотоснимкам из Национального плана аэроортофотосъемки , а также провели полевой отбор для извлечения структурной информации из насаждений и ее последующего сравнения с предыдущей выборкой 2003 года.

Результаты нас ошеломили. Мы обнаружили, что пихта, несмотря на все более интенсивные эпизоды засухи, продемонстрировала важную реакцию устойчивости на процесс усыхания. Фотосинтетическая активность увеличилась с начала 2000-х годов, доля деревьев большого диаметра существенно не изменилась в 2020 году с 2003 года, а древесный покров чистой испанской пихты увеличился.

Таким образом, наше исследование показывает большую способность реагирования на последствия засухи, чем предполагалось ранее. Это объясняется тем, что смерть самых слабых особей снижает плотность деревьев на гектар, а выжившие имеют лучший доступ к ресурсам.

В свою очередь, промежутки, образовавшиеся при отмирании части особей, заселяются теплолюбивой растительностью, типичной для средиземноморской среды, в условиях которой испанская пихта может регенерировать за счет всходов образовавшихся из рассеянных семян, которые успешнко конкурируют с травянистой растительностью и будущем снова будут доминировать на этой территории.

Эти компенсационные механизмы позволяют испанской пихте выжить, а не вымереть на местном уровне. Иными словами, относительно низкая устойчивость испанских пихт к засухе компенсируется механизмами адаптации и восстановления, снижающими уязвимость их популяций.

От альпийских до средиземноморских

Испанская пихта – не единственная средиземноморская пихта, демонстрирующая устойчивость к большей засушливости. Белая пихта ( Abies alba Mill.), очень характерная для Пиренейских и Альпийских гор, также продемонстрировала свою способность процветать в средиземноморской среде . Это может означать его потенциальное включение в группу видов, составляющих средиземноморские леса, в более теплых условиях, хотя это традиционно ассоциировалось с суровыми условиями альпийского горного климата.

Несомненно, пластичность и гибкость, проявленные этими лесами перед лицом новых климатических сценариев, которые ранее считались неблагоприятными, поистине удивительны и неожиданны. Но это не должно вести нас к ошибочному выводу, что опасность исчезла и можно ослабить бдительность. Мы еще не знаем, каковы пределы приспособляемости этих видов перед лицом более экстремальных засух.

И есть одна угроза, против которой эти ели не проявили никакой устойчивости: огонь . Поэтому необходимо срочно разработать упреждающую политику сохранения лесов, которая будет способствовать устойчивости к засухе и снижению риска пожаров .