Изменение климата создает континентальный разрыв в семенной продуктивности лесов

Молодые и небольшие деревья, составляющие значительную часть лесов востока Северной Америки, увеличили производство семян в условиях изменения климата. В то же время более старые и крупные деревья, доминирующие в лесах запада континента, показали меньшую реакцию, как установило новое исследование под руководством Университета Дьюка.

Снижение семенной продуктивности (fecundity) этих деревьев может ограничить способность западных лесов к восстановлению после масштабной гибели, связанной с повышением температур и усилением засух, которые сейчас наблюдаются во многих штатах и провинциях. Впервые описанный в исследовании континентальный разрыв "может кардинально изменить состав и структуру североамериканских лесов в XXI веке", — заявил ведущий автор работы, профессор Джеймс С. Кларк.

Понимание этого контраста и его причин поможет ученым точнее прогнозировать будущие изменения лесов и разрабатывать стратегии для их смягчения. В рецензируемом исследовании, опубликованном 23 февраля в Nature Communications, приняли участие ученые из 48 институтов.

Семенная продуктивность — ключевой фактор для определения реакции лесов на изменение климата, но ее сложно оценить из-за высокой изменчивости. На нее влияют изменения в размере дерева, скорости роста и доступе к ресурсам, а также два косвенных климатических воздействия, которые пока не учитываются в прогнозных моделях.

Для решения этой проблемы был разработан новый статистический софт, позволивший синтезировать десятилетия сырых данных о почти 100 000 отдельных деревьях на долгосрочных исследовательских площадках по всей Северной Америке. Анализ показал, что на континентальном уровне продуктивность растет с увеличением размера дерева до определенного предела, после чего начинает снижаться.

"Это объясняет разрыв между Востоком и Западом. Большинство деревьев на Востоке молоды, быстро растут и входят в размерный класс, где продуктивность увеличивается, поэтому любой косвенный климатический эффект, стимулирующий рост, также повышает производство семян. На Западе мы видим противоположную картину у старых крупных деревьев", — пояснил Кларк. Следующим шагом станет применение этого знания к отдельным видам и включение его в прогностические модели. Данные были получены из сети мониторинга MASTIF, включающей более 500 долгосрочных полевых площадок.