Ліси займають 25 до 30 відсотків викидів вуглекислого газу, спричинених людиною - сильним парниковим газом - і тому вважається, що вони відіграють вирішальну роль у зменшенні швидкості та масштабів зміни клімату.

Однак нове дослідження, яке поєднує майбутні прогнози кліматичної моделі; історичні записи дерев-кілець по всьому континенту Північної Америки; і те, як темпи росту дерев можуть реагувати на більш високу концентрацію вуглекислого газу в атмосфері, показує, що вплив лісів на пом’якшення в майбутньому, ймовірно, буде набагато меншим, ніж раніше пропонувалося.

Опубліковано в журналі Екологічні листи, це дослідження першим виявило можливий вплив мінливого клімату на темпи росту дерев у всій Північній Америці - іншими словами, як їх зростання змінюється з часом і у відповідь на зміну умов навколишнього середовища.

Результат: детальні прогнозні карти для всього північноамериканського континенту, які виявляють, як на ріст лісів впливатимуть зміни клімату.

Дослідники поєднували кліматичні прогнози для Північної Америки, розроблені Міжнародною експертною групою з питань зміни клімату з історичними записами з кільцями дерев на основі зразків, що охоплюють період 1900 до 1950 на місцях відбору проб 1,457 на всьому континенті.

Як реагуватимуть ліси?

"Потім ми розглянули, як зростання цих дерев історично змінювалося за різних минулих кліматів, і використовували це, щоб передбачити, як вони будуть рости в майбутньому по всьому континенту аж від Мексики до Аляски", - говорить перший автор Ноа Чарні, докторальне дослідження співробітник кафедри екології та еволюційної біології в університеті Арізони.

"Дослідження є безпрецедентним і новим у використанні великих біологічних даних", - каже співавтор Брайан Енквіст, професор кафедри екології та еволюційної біології та співробітник Аспенського центру екологічних досліджень в Аспен, штат Колорадо. «Ми використовували мережу з більш ніж 2 мільйонів спостережень за кільцями дерев, що охоплюють Північну Америку. Дерев'яні кільця допомагають записати, як дерева, що ростуть в різних кліматичних умовах, реагують на зміни температури та кількість опадів. "

Отримані результати ставлять під сумнів попередні висновки про те, як ліси реагуватимуть на теплі середні температури, збільшення викидів парникових газів та зміну структури опадів.

Команда була вражена тим, що не знайшла жодних доказів процесу поглинання парникових газів, який у своїх моделюваннях називав ефектом зеленого парнику. Бореальне озеленення посилається на припущення, що дерева у високих широтах, де холодніші температури обмежують ріст, повинні мати вигоду з тепліших температур та підвищеної концентрації вуглекислого газу в атмосфері і, як результат, «зеленіють» під впливом зміни клімату. У свою чергу, ці процвітаючі бореальні ліси повинні мати можливість очищати більше атмосфери вуглецю з атмосфери, тому ідея, пригнічуючи зміни клімату.

"Досі не було вдалого способу врахувати, як дерева реагують на зміну клімату в нових кліматичних умовах", - каже старший автор Маргарет Еванс, асистент кафедри лабораторії досліджень дерев-кілець (LTRR) та екології та кафедра еволюційної біології «Наше дослідження забезпечує таку перспективу. Ми бачимо, що в міру того, як дерева підштовхуються під впливом зміни клімату, їх реакція змінюється ».

"Багато попередніх досліджень кліматичного моделювання розраховували, що бореальні ліси врятують нас від кліматичної катастрофи, компенсуючи наші викиди, але ми не бачимо озеленення в наших результатах", - каже Валері Трует, доцент LTRR. "Замість цього ми бачимо коричневе. Позитивний вплив, який, як вважають, тепліші температури на бореальні ліси, ми цього взагалі не бачимо ».

Найбільш різкі зміни прогнозованих темпів приросту лісів були виявлені на внутрішніх територіях Заходу Північноамериканського континенту, причому до 75 відсотків повільніше зростання прогнозується для дерев на південному заході США, уздовж Скелястих гір, через внутрішні Канади та Аляски. Зростання темпів спостерігалося лише на деяких прибережних районах, переважно на Тихоокеанському північному заході, Північно-Східному Квебеку та морських провінціях та Флориді.

Деякі прогнози, що випливають із симуляцій, вже відбуваються.

Петля зворотного зв'язку

"Наприклад, на Алясці, де, за прогнозами, дерева позитивно реагують на температуру потепління під ефектом буріального озеленення, ми бачимо, що дерева зараз реагують негативно", - каже Еванс. "Дерева на дуже високих широтах обмежені холодною температурою, так, так, у теплі роки вони ростуть більше, але є переломний момент, і як тільки вони пройдуть повз це, теплий клімат стає поганою справою, а не доброю справою".

Клімат потепління вже стрімко підштовхує багато лісів до тієї переломної точки, яка може бути досягнута вже в 2050, застерігає дослідження. Окрім того, що вони швидко піддаються впливу температур, яких вони не відчували протягом свого життя і до яких еволюційно не готуються, перешкоджаючи їх зростанню, дерева роблять ще більш вразливими до додаткових навантажень.

"Тут відбувається критична та потенційно згубна петля зворотного зв'язку", - говорить Чарні. "Коли темпи росту дерев сповільнюються у відповідь на екологічні стресори, такі як холод чи посуха, вони можуть подолати протягом декількох років, але з часом вони виснажують свої ресурси та значно сприйнятливіші до додаткових стресових ситуацій, таких як пошкодження від пожежі або велика посуха чи спалахи комах. З року в рік повільне зростання, отже, означає, що ліси стають все менш стійкими ».

Як результат, ліс може дуже швидко перейти від кліматичного активу до виробника вуглецю.

"Це як термостат пошкодив", - каже Еванс. "Ліси виконують роль раковини вуглецю, виводячи вуглекислий газ з атмосфери, але чим більше клімат потепліє, тим повільніше ростуть дерева, тим менше вуглецю вони всмоктуються, тим швидше змінюється клімат".

«Результати також підкреслюють потенційну важливість стратегій управління лісовими ресурсами, адаптованих до місцевого значення, щоб допомогти зменшити зменшення темпів приросту лісів, передбачене нашими аналізів», - говорить Чарні.

Наслідки потенційно можуть застосовуватися у всьому світі. Хоча їхні моделі не включали даних, що знаходяться за межами континенту Північної Америки, "здається, дуже ймовірно, що висновки, зроблені в цьому дослідженні, застосовуються і в євразійському лісі", - говорить Еванс. "Бореальні ліси в Євразії є більш обширними і навіть важливішими, ніж у континентальній Північній Америці".

Дослідники з Швейцарського федерального науково-дослідного інституту, Державного університету Академії наук Польщі, Коледжу Бріна Мавра та Швейцарського федерального науково-дослідного інституту є співавторами дослідження. Фінансування забезпечили Центр екологічних досліджень Аспен та Науковий коледж UA.

джерело: Університет штату Арізона

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon