Засуха в лесу: когда деревья умирают и когда восстанавливаются?

Леса все чаще подвергаются засухам и пожарам из-за изменения климата. Сейчас в калифорнийских лесах проводятся исследования: когда деревья умирают после засухи и когда они выживают?

Засуха представляет собой угрозу лесам во всем мире. Как экстремальные погодные явления влияют на выживание экосистемы и углеродный цикл в лесу, теперь исследуется с помощью нового метода.

Результаты исследования призваны сделать возможным прогнозирование выживания деревьев. За потоками углерода в лесах наблюдали, чтобы вовремя распознать, когда они умирают. На самом дереве исследователи наблюдали, когда оно начинает расходовать свои запасы углерода во время стресса, вызванного засухой. Для этого они разработали новый метод под названием «CARDAMOM» (англ. CARbon DAta MODEl fraMework). Поводом для расследования стал длительный период засухи на западе США, жертвой которой стали многие леса.

Учитывайте рост деревьев и осадки вместе

В южной части Калифорнии Сьерра-Невада миллионы деревьев погибли после продолжительной засухи в период с 2012 по 2015 год. «Если с лесом все в порядке, но мы знаем, что в будущем он, скорее всего, будет получать только половину среднего количества осадков, которые он когда-то получал, то  мы можем рассчитать вероятность его гибели», — говорит Джесси Ау, постдокторант отдела растений. наук из Калифорнийского университета в Дэвисе, университета в северной Калифорнии. Она и ее команда связали рост деревьев с прогнозами осадков и искали идентифицируемый переломный момент, после которого дерево восстанавливается или пытается выжить.

В частности, исследователи собрали измеренные значения температуры, влажности почвы и осадков с информацией о поглощении углерода деревьями и потере их запасов углерода. В 2015 году Ау и ее команда наблюдали, как 80% деревьев в смешанных хвойных лесах низкогорных хребтов больше не могли перерабатывать CO2 из воздуха и гибли. Исследовательская группа объяснила это нехваткой запасов воды из-за засух предыдущих лет и запоздалой реакцией деревьев.

Нехватка воды приводит леса к переломному моменту: когда деревья выживут, а когда умрут?

В работе по-новому рассматривается вопрос о том, какую засуху могут пережить леса, прежде чем усохнут. Результаты могут быть использованы на практике в будущем и помочь в целевом распределении дефицитного ресурса воды. В конечном счете, это зависит от того, продолжат ли леса служить поглотителями углерода, несмотря на засуху, т.е. восстанавливаться, или же они умрут и станут источниками выбросов CO2. Это, в свою очередь, имеет решающее значение для противодействия последствиям изменения климата.

Теперь исследователи надеются, что смогут и дальше расширить метод, чтобы получать все больше и больше информации о деятельности деревьев во время и после экстремальных погодных явлений . Короче говоря: прогнозы о шансах выживания лесов должны стать возможными. «Благодаря новой методологии, немного позднее, мы позже сможем связать засуху с гибелью деревьев и присвоить этому риску цифру», — описывает Ау. «Это поможет нам выявить леса, находящиеся под угрозой, и посмотреть, сможем ли мы их спасти».