В последние 200 лет леса начали расти быстрее

На изменения климата леса отвечают увеличением роста. Такой вывод сделали экологи Смитсоновского центра изучения окружающей среды (Smithsonian Environmental Research Center). Утверждение верно по крайней мере для смешанных лесов восточного атлантического побережья Северной Америки.

Джефри Паркер (Geoffrey Parker), специалист по экологии леса, начал изучать скорость роста деревьев еще в 1987 году. На восточном побережье Чесапикского залива, к юго-востоку от Аннаполиса (столица штата Мэриленд) он наметил 55 экспериментальных площадок разной площади, самая большая -- 0,8 га. На этих площадках рос однотипный лес в возрасте от пяти до 225 лет.

Для данных мест типичны смешанные леса, по видовому составу деревьев отличные от привычных нам. Основной лесообразующий вид – тюльпанное дерево, которое сейчас растет только на американском континенте. Кроме того, в лесах атлантического побережья произрастают граб, дуб, пекан, дерен, причем в зрелых лесах доминируют дуб и граб.

Обмер и обсчет

22 года Джефри Паркер с помощью коллег ежегодно оценивал древесную биомассу. Для этого ученые измеряли диаметр стволов всех деревьев толще 2 см на уровне высоты груди (это стандарт). Биомассу затем вычисляли с учетом породы дерева по специальной формуле. Общими усилиями за эти годы специалисты провели около четверти миллиона измерений.

Задача состояла в том, чтобы сравнить ожидаемый и реальный годовой прирост биомассы. Ожидаемый прирост ученые получали по формуле для каждой возрастной группы леса.

Деревья ускорились

В результате в 78% измерений оказалось, что деревья ежегодно набирают биомассу быстрее. И сейчас, по данным Паркера, они набирают на 3,4 т на гектар в год больше, чем им положено.

Этот феномен наблюдался как в молодых, так и в старых лесах. Но экстраполировав скорость роста в прошлое, ученые убедились в том, что она увеличилась недавно, в последние десятилетия. Если бы деревья росли так всю жизнь, то достигли бы гораздо большего размера, чем сейчас.

Виноват, конечно, климат

Рассуждая о причинах ускоренного роста лесов, экологи рассмотрели несколько факторов. После проверки оставили три, причем все связаны с климатическими изменениями.

Первый фактор – повышение среднегодовой температуры. В окрестностях Смитсоновского центра за 22 года температура повысилась в среднем на 0,3°С. Как и в любом живом организме, в тканях дерева увеличение температуры ускоряет метаболические процессы. Хотя, отмечают ученые, потепление иногда может действовать и наоборот, если оно приводит к недостатку воды. Однако в районе Чесапикского залива недостатка в воде нет.

Второй фактор – увеличение уровня СО₂ в атмосфере. Этот показатель в экспериментальном районе за 22 года вырос на 12%. Интенсивное поглощение углекислоты в процессе фотосинтеза ведет к большему накоплению органического вещества.

Наконец, в современных условиях становится длиннее сезонный период роста деревьев. Ученые подсчитали, что в данном месте он удлинился на 7,8 дня.

Понятно, что все три фактора связаны между собой и в совокупности увеличивают продуктивность лесов.

Леса включены в систему с обратной связью

Ответ экосистем на изменения климата – важнейший способ объективно оценить эти изменения. Паркер считает, что его результаты можно распространить по крайней мере на все леса восточного североамериканского побережья. Но он также надеется, что другие экологи проведут аналогичную работу в других местах планеты. Кстати, кое-где уже получены похожие результаты: оказалось, что быстрее стала расти сосна долговечная.

Леса – один из ведущих компонентов в глобальном круговороте углерода. Так как они играют огромную роль в утилизации углекислоты, по мнению ученых, даже небольшое изменение в их продуктивности может отразиться на глобальном круговороте веществ и глобальном климате.

Статья с доказательством влияния глобального потепления на рост лесов появится на этой неделе в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.