Леса становятся менее продуктивными из-за изменения климата

Изменение климата все чаще признается в качестве критической угрозы для лесов мира, и недавнее исследование подчеркивает серьезность этой проблемы для поглощения углерода лесами, особенно в Соединенных Штатах. Исследование, проведенное учеными Университета Флориды Дж. Аароном Хоганом и Джереми В. Лихштейном, включало в себя комплексный анализ данных Лесной службы США. 

Продуктивность лесов 

Эксперты проанализировали данные с 1999 по 2020 год, включая 113 806 измерений в неплантационных лесах. Целью исследования было оценить, как леса по всей стране реагируют на изменение климата.

Анализ выявил значительные различия в состоянии здоровья и продуктивности лесов на востоке и западе США. 

На Западе суровые климатические воздействия привели к заметному снижению роста деревьев и накоплению биомассы. На востоке, напротив, наблюдается небольшое увеличение роста, что объясняется более мягким воздействием климата.

Секвестрация углерода

Леса играют важнейшую роль в регулировании климата Земли, поглощая значительную часть выбросов CO2. Однако способность лесов накапливать углерод зависит от хрупкого баланса между положительными и отрицательными последствиями изменения климата, отмечают исследователи.

Изменения в функционировании лесов 

"Мы наблюдаем изменения в функционировании лесов, поскольку лесные экосистемы реагируют на факторы глобальных изменений, такие как удобрение диоксидом углерода и изменение климата", - говорит Хоган. "Именно будущий баланс этих факторов будет определять функционирование лесов в ближайшие годы и десятилетия".

В то время как некоторые факторы, такие как засухи и патогены, оказывают негативное влияние на продуктивность лесов, удобрение углекислым газом может потенциально повысить продуктивность.

"Лесная служба США на протяжении нескольких десятилетий отслеживает рост и выживаемость более миллиона деревьев по всей территории США", - говорит Лихштейн. "Нам было интересно посмотреть, есть ли в их данных доказательства увеличения темпов роста деревьев, как это предсказывает гипотеза удобрения углекислым газом".

Ускорение изменения климата 

Полученные данные опровергают предположение о том, что леса будут продолжать увеличивать свои возможности по накоплению углерода. На самом деле накопление углерода в экосистемах может уменьшиться, что приведет к увеличению количества углерода в атмосфере и ускорению изменения климата.

"Наше исследование показывает, что будущие прогнозы климата и повышения уровня моря могут быть слишком оптимистичными, потому что в действительности экосистемы, скорее всего, будут хранить меньше углерода в будущем", - объясняет Лихштейн. "Меньшее накопление углерода в экосистемах означает больше углерода в атмосфере, а значит, большее потепление и ускорение изменения климата".

Региональные различия

Результаты исследования подчеркивают тот факт, что последствия изменения климата варьируются в зависимости от региона. Эти различия могут вывести леса за климатические пороги, превратив их из поглотителей углерода в источники углерода.

"Экосистемное связывание углерода не является гарантированно постоянным, и оно может быть обращено вспять изменением климата", - говорит Лихштейн. "Этот разворот уже происходит в западной части США, и есть признаки того, что он может произойти и в других регионах мира, пострадавших от засухи, например в Амазонии".

Снижение продуктивности 

Хотя лесные пожары вызывают серьезную обеспокоенность, эксперты пришли к выводу, что снижение продуктивности западных лесов связано не только с гибелью деревьев от пожаров, но и со снижением темпов роста, вызванным неблагоприятными климатическими условиями.

"Мы много слышим о лесных пожарах на западе США, которые уничтожают множество деревьев и выбрасывают углерод в атмосферу", - говорит Лихштейн. "Но наше исследование показывает, что дополнительные потери углерода в экосистемах западных лесов происходят из-за снижения темпов роста деревьев".

Выбросы парниковых газов 

Исследователи подчеркивают необходимость сокращения глобальных выбросов парниковых газов, чтобы сохранить лесные поглотители углерода и замедлить темпы изменения климата.

"Мы должны иметь здоровые леса в сочетании с сокращением выбросов, чтобы восстановить глобальный углеродный баланс и ограничить изменение климата", - говорит Хоган.

"Наши результаты подчеркивают необходимость сокращения глобальных выбросов парниковых газов", - сказал Лихштейн. "Без сокращения выбросов, к которому ученые призывают уже несколько десятилетий, лесные поглотители углерода, скорее всего, ослабнут, что ускорит темпы изменения климата".

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.