Глобальные правила формирования верхней границы леса в условиях изменения климата

Новое исследование Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл выявило ключевые факторы, определяющие, где деревья могут расти на самых высоких высотах по всему миру. Собрав наиболее полный на сегодняшний день набор данных о верхней границе леса (более 2000 записей по всему миру), исследователи обнаружили двойную систему контроля, объясняющую, почему граница леса формируется именно там, где она есть, и какие виды деревьев там доминируют.

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, что низкие температуры действуют как универсальный потолок, ограничивающий, где могут выжить все виды деревьев. Как только температура падает более чем на 35% ниже зоны термического комфорта вида, он больше не может существовать в форме "дерева" за этой точкой. Однако доступность воды выступает в роли фильтра, определяя, какие виды способны расти на этих верхних пределах.

"Это исследование раскрывает, как тепло и влага формируют верхнюю границу леса, предлагая новые представления об альпийских экосистемах в условиях изменения климата", — сказал Юйян Се, первый автор исследования.

Чтобы лучше прогнозировать, как будет смещаться граница леса по мере потепления климата, исследователи разработали новый инструмент — индекс относительного расстояния до оптимума (Relative Distance to Optimum, RDO). В отличие от прошлых моделей, индекс RDO учитывает видовые различия и измеряет, насколько далеко растения живут от своих оптимальных условий окружающей среды. Этот прорыв позволит ученым точнее прогнозировать смещение границы леса по всему миру.

"Определение экологических пределов видов деревьев помогает точно предсказать, как альпийские экосистемы отреагируют на потепление", — сказал Сяо Фэн, старший автор исследования. "Эти выводы имеют решающее значение для руководства природоохранной деятельностью в горных регионах в условиях изменения климата".

Исследование не только углубляет фундаментальное понимание формирования границы леса, но и имеет прямое применение для охраны природы. Прогнозируя, куда будет смещаться граница леса в будущем, ученые и политики смогут лучше подготовиться к изменениям в горном биоразнообразии и защитить уязвимые места обитания.

"Это исследование значительно продвигает наше понимание сложных факторов формирования верхней границы леса в глобальном масштабе", — добавил Се. "Оно дает нам инструменты, чтобы предвидеть, как альпийские экосистемы будут меняться в ответ на изменение климата".