Уровень гибели деревьев в тропических лесах удвоился с 80-х годов прошлого века
Леса уже давно считаются поглотителями углерода - местами, где углерод из атмосферы может быть сохранен в виде органических молекул и выведен из оборота. По прогнозам, такие поглотители будут становиться все более важными по мере того, как уровень углекислого газа в атмосфере будет расти из-за деятельности человека. Однако результаты исследования тропических деревьев в дождевых лесах Австралии показывают, что в будущем леса, возможно, не будут выполнять эту роль.
Исследовательская группа под руководством Оксфордского университета наблюдала за более чем 8 300 деревьями на 24 постоянных участках влажного тропического леса в тропических лесах Австралии. Уникальный набор данных охватывает более 50 лет, что позволяет отследить демографические особенности этих обычно долгоживущих деревьев.
"Для обнаружения долгосрочных изменений в долгоживущих организмах необходимы данные за многие десятилетия, а сигнал об изменениях может быть подавлен шумом многих процессов", - сказал старший автор исследования доктор Шон МакМахон.
Результаты исследования, опубликованные сегодня в журнале Nature, показывают, что деревья в этих лесах умирают быстрее, чем раньше. Фактически, средний уровень гибели деревьев в этих лесах удвоился за последние четыре десятилетия. Исследователи обнаружили, что деревья живут примерно в два раза дольше, чем раньше, и эта закономерность повторяется у разных видов и в разных местах региона.
"Было шоком обнаружить столь заметное увеличение смертности деревьев, не говоря уже о том, что эта тенденция прослеживается по всему разнообразию видов и мест, которые мы изучали", - сказал ведущий автор исследования доктор Дэвид Бауман. "Устойчивое удвоение риска смертности означает, что углерод, хранящийся в деревьях, возвращается в атмосферу в два раза быстрее".
"Один из замечательных результатов этого исследования заключается в том, что мы не только обнаружили увеличение смертности, но это увеличение, по-видимому, началось в 1980-х годах, что указывает на то, что природные системы Земли, возможно, реагировали на изменение климата в течение десятилетий", - отметили исследователи.
Здоровые тропические леса в прошлом выступали в качестве значительных поглотителей углерода, извлекая углерод из атмосферы в процессе фотосинтеза и сохраняя его в живых тканях деревьев. Таким образом, эти леса смогли замедлить темпы изменения климата, поглотив около 12 процентов выбросов углекислого газа, произведенных человеком.
Соавтор исследования Ядвиндер Малхи отметил, что в последние годы стало хорошо известно о влиянии изменения климата на кораллы Большого Барьерного рифа. Но на этом последствия изменения климата не заканчиваются.
"Наша работа показывает, что если посмотреть в сторону от рифа, то знаменитые австралийские тропические леса также быстро меняются. Более того, выявленный нами вероятный движущий фактор - увеличение иссушающей способности атмосферы, вызванное глобальным потеплением, - позволяет предположить, что подобное увеличение смертности деревьев может происходить во всех тропических лесах мира. Если это так, то тропические леса вскоре могут стать источниками углерода, а задача ограничения глобального потепления ниже 2 °C станет еще более актуальной и сложной"
Когда лесные деревья умирают, они перестают поглощать CO2 из атмосферы и больше не могут действовать как поглотители углерода. На самом деле, по мере того как их огромные стволы и ветви медленно разлагаются, их органические молекулы на основе углерода расщепляются, и CO2 снова попадает в атмосферу, что делает их дополнительными источниками выбросов CO2.
Интересно, что недавние исследования в Амазонии также показали, что смертность тропических деревьев растет, тем самым ослабляя глобальный поглотитель углерода. Причина такой повышенной смертности в Амазонии пока неясна.
В австралийском исследовании ученые изучили климатические диапазоны видов деревьев, которые демонстрируют самые высокие показатели смертности, и пришли к выводу, что основным климатическим фактором смертности деревьев является растущая иссушающая способность атмосферы. По мере потепления атмосферы увеличивается скорость испарения и из растений вытягивается больше влаги, что приводит к увеличению водного стресса у деревьев и, в конечном итоге, к увеличению риска гибели.
Когда исследователи провели дальнейший анализ, они обнаружили, что потеря биомассы в результате увеличения смертности деревьев за последние десятилетия не была компенсирована приростом биомассы в результате роста живых деревьев или появления новых деревьев. Это означает, что увеличение смертности привело к чистому снижению потенциала этих лесов по компенсации выбросов углерода.
"Такие долгосрочные наборы данных, как этот, очень редки и очень важны для изучения изменений в лесах в ответ на изменение климата", - говорит соавтор исследования Сьюзан Лоранс. "Это связано с тем, что деревья тропических лесов могут иметь такую долгую жизнь, а также с тем, что гибель деревьев не всегда происходит мгновенно".
