Российские бореальные леса претерпевают изменения растительности, показывают исследования
Крупнейший в мире сплошной массив леса, расположенный в холодных северных регионах России, претерпевает ускоряющееся крупномасштабное изменение типов растительности из-за глобального и регионального потепления климата. Это, в свою очередь, создает еще более теплый климат в регионе, согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Global Change Biology и отмеченному в апрельском выпуске Nature Climate Change.
Великий русский лес, включающий большую часть Сибири, по площади сравним с континентальной частью США. За последние десятилетия в нем зафиксировано значительное потепление. В результате виды деревьев, более устойчивые к теплой погоде, продвигаются на север с увеличивающейся скоростью, в то время как виды, менее устойчивые к потеплению климата, сокращаются в численности.
«Мы установили, что бореальный лес, особенно в Сибири, преобразуется из преимущественно листопадных лиственниц в вечнозеленые хвойные деревья в ответ на потепление климата, — сказала ведущий автор исследования Жаклин Шуман. — Это будет способствовать дополнительному потеплению и изменению растительности, особенно в районах с низким видовым разнообразием».
Лиственницы сбрасывают хвою осенью, что позволяет обширной заснеженной поверхности зимой отражать солнечный свет и тепло обратно в космос. Это помогает поддерживать очень холодный климат в регионе. Но вечнозеленые хвойные, такие как ель и пихта, сохраняют хвою круглый год. Эти деревья поглощают солнечный свет, что приводит к удержанию тепла у поверхности земли. Это создает идеальные условия для распространения вечнозеленых в ущерб листопадным лиственницам. Результатом является продвижение вечнозеленых на север и отступление лиственничных лесов еще дальше к северу.
«То, что мы наблюдаем, — это система, переходящая в режим перегрузки, — сказал соавтор Хэнк Шугарт. — Потепление создает еще большее потепление».
Исследователи использовали климатическую модель для оценки последствий дальнейшего расширения ареала вечнозеленых на север и сокращения видов лиственницы. Цикл «положительной обратной связи», при котором потепление способствует дальнейшему потеплению, показал увеличение поглощаемого поверхностного тепла. Модель учитывает детальную информацию о скорости роста деревьев, и ее результаты согласуются с полевыми исследованиями, документирующими изменения в производстве шишек и продвижении границы произрастания вечнозеленых на север.
«Подобные изменения в этом обширном регионе потенциально могут повлиять на территории за его пределами», — отметила Шуман.
Российский бореальный лес расположен над огромным хранилищем богатой углеродом почвы, замороженной в вечной мерзлоте. По мере изменения видового состава леса с лиственницы на вечнозеленые, потепление поверхности земли вызовет разложение почвы, высвобождая огромное количество углекислого газа в атмосферу — возможно, до 15% от объема CO₂, находящегося в атмосфере в настоящее время.
«Это не тот сценарий, который хотелось бы видеть, — сказал Шугарт. — Он потенциально может увеличить потепление в глобальном масштабе».