Исследование сообщает, что изменение климата может подорвать здоровье лесов на юго-западе США

Комбинация данных о росте деревьев по годичным кольцам, исторических сведений, климатических записей и компьютерных моделей будущих климатических тенденций дает мрачную картину для лесов юго-запада США. К такому выводу пришла команда ученых из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, Геологической службы США (USGS), Университета Аризоны и других организаций.

Если в ближайшем будущем на юго-западе станет теплее и суше, вероятна массовая гибель деревьев, что приведет к существенным изменениям в распределении лесов и видов. Об этом исследователи сообщают в журнале Nature Climate Change. Леса этого региона лучше всего растут при высоком общем количестве зимних осадков в сочетании с не слишком жарким и сухим летом и осенью.

Команда разработала Индекс суровости засухи для лесов (Forest Drought-Stress Severity Index), который объединяет в одно число количество зимних осадков, температуры конца лета и осени, а также осадки в этот же период. «Новый "Индекс засухи для лесов", который Уильямс разработал на основе сезонных осадков и температурных переменных, удивительно хорошо соответствует записям об изменении состояния лесов на Юго-Западе», — сказал соавтор Томас У. Суэтнам. По его словам, этот индекс имеет самую сильную корреляцию с ростом деревьев, их гибелью от засухи и насекомых, а также с площадью лесных пожаров среди всех когда-либо изучавшихся климатических переменных.

Чтобы определить, какие климатические переменные влияют на леса, исследователи сопоставили около 13 000 образцов кернов деревьев с известными данными о температуре и влажности. Они выявили две ключевые переменные: общее количество зимних осадков и средняя атмосферная испаряющая способность летом и осенью — показатель общей сухости окружающей среды. «Атмосферная испаряющая способность в первую очередь зависит от температуры. Когда воздух теплее, он может удерживать больше водяного пара, увеличивая скорость высыхания почвы и растений», — пояснил ведущий автор А. Парк Уильямс.

Эти тенденции уже наблюдаются в регионе, где температуры в целом росли на протяжении последнего столетия. Будущие влажные зимы будут нивелироваться учащением жарких летних периодов, которые будут создавать дополнительный стресс для деревьев. Исследование указывает, что масштабные лесные пожары, вспышки размножения короедов и увеличение доли погибших деревьев в ответ на тепло и засуху начала XXI века свидетельствуют о том, что переход лесных ландшафтов к более открытым и засухоустойчивым экосистемам, возможно, уже начался.

Используя климатические модели, команда спрогнозировала, что условия лесной засухи, сопоставимые с мегазасухами XIII и XVI веков, будут регулярно превышаться к 2050-м годам. Прогнозируется, что во второй половине этого века около 80% лет будут превышать уровни мегазасух. Текущая засуха, начавшаяся в 2000 году, служит наглядным примером: хотя зимние осадки не были исключительно низкими, атмосферная испаряющая способность летом и осенью является самой высокой за всю историю наблюдений.