Экстремальная жара и сухие лета — главная причина гибели деревьев в субальпийских лесах Колорадо

Даже без вспышек короедов и лесных пожаров деревья в субальпийских лесах Колорадо гибнут с растущей скоростью из-за более тёплых и сухих летних условий, показало недавнее исследование Университета Колорадо в Боулдере.

Исследование, опубликованное в майском печатном выпуске Journal of Ecology, также показало, что эта тенденция усиливается. Фактически, смертность деревьев в субальпийских лесах Колорадо, не затронутых пожарами или вспышками короедов за последнее десятилетие, с 1980-х годов выросла более чем в три раза.

"Мы видим вспышки короедов и пожары, которые вызывают очень очевидную гибель деревьев в Колорадо. Но мы показываем, что даже в районах, где люди ходят в походы и где лес выглядит здоровым, смертность растёт только из-за жары и сухих условий", — сказал Роберт Андрус, ведущий автор исследования и постдокторант Университета штата Вашингтон. "Это ранний предупреждающий знак изменения климата".

Эта гибель влияет не только на крупные деревья, сокращая накопление углерода лесами, но и более жаркие и сухие условия затрудняют укоренение новых деревьев в южной части Скалистых гор в Колорадо, южном Вайоминге и северных частях Нью-Мексико.

Хорошо известно, что повышение температур и усиление засухи вызывают гибель деревьев в лесах по всему миру. Но в Колорадо исследователи обнаружили, что только жара и засуха ответственны за более чем 70% гибели деревьев на 13 участках субальпийского леса, которые они изучали в течение последних 37 лет. Для сравнения, около 23% гибели деревьев произошло из-за короедов и около 5% — из-за повреждений ветром.

"Было действительно удивительно увидеть, насколько сильна связь между климатом и смертностью деревьев, обнаружить очевидный эффект недавних более тёплых и сухих условий на наши субальпийские леса", — сказал Андрус, проводивший это исследование во время получения степени по физической географии в CU Boulder. "Скорость роста смертности вызывает тревогу".

Поскольку температура в Колорадо выросла примерно на 2 градуса по Фаренгейту с 1980-х годов и растёт быстрее на больших высотах, прогнозы дальнейшего потепления примерно на 2,5 градуса или более в ближайшие десятилетия из-за изменения климата указывают на то, что скорость гибели деревьев будет только увеличиваться.

Долгосрочное исследование

Субальпийские леса занимают более 10 000 квадратных миль в Колорадо. Предыдущие исследования в CU Boulder показали, как пожары, короеды и их сочетание влияют на смертность и здоровье субальпийских лесов Скалистых гор. Это новое исследование изолировало эффекты этих двух распространённых стрессоров от эффектов тепла и влажности, чтобы выяснить, какое влияние изменение климата оказывает на эти популяции деревьев.

"Поскольку деревья гибнут в возрастающем количестве из-за пожаров, короедов и засухи, более тёплый и сухой климат делает гораздо менее вероятным, что новые саженцы деревьев смогут укорениться и заменить погибшие взрослые деревья", — сказал Том Веблен, соавтор исследования и профессор-эмерит географии.

Запущенное Вебленом в 1982 году, это самое длительное исследование смертности деревьев в Колорадо, где повторные измерения проводятся достаточно часто, чтобы определить факторы, вызывающие гибель деревьев. Каждые три года с тех пор аспиранты, постдоки и студенты-полевые ассистенты возвращались к более чем 5000 помеченным деревьям на хребте Найвот к западу от Боулдера. На этих 13 участках субальпийского леса они зафиксировали, что больше деревьев погибало в летние периоды с более высокими максимальными температурами и большим дефицитом влаги.

Они обнаружили, что смертность деревьев увеличилась с 0,26% в год в период с 1982 по 1993 год до 0,82% в год в период с 2008 по 2019 год — более чем в три раза за 40 лет.

"Это действительно сложно, потому что для случайного наблюдателя это не очень очевидно визуально", — сказал Андрус. "Но важно помнить, что хотя более тёплые и сухие условия также вызывают больше пожаров и вспышек короедов, эти медленные и постепенные изменения также важны".