Исследование уязвимости лесов к изменению климата
Согласно новому исследованию под руководством Университета Колорадо в Боулдере, софинансированному NASA, средневысотные леса — расположенные примерно на высотах от 1981 до 2438 метров — наиболее чувствительны к повышению температуры и изменениям в количестве осадков и таянии снега, связанным с изменением климата. Исследование изучило связь между "зеленью" лесов западной части США и колебаниями снежного покрова.
Исследовательская группа под руководством Эрнесто Трухильо использовала спутниковые и наземные данные, чтобы определить порог, на котором средневысотные леса, зависящие в основном от влаги, переходят в высокогорные леса, зависящие в первую очередь от солнечного света и температуры. Для измерения зелени лесов использовались 26 лет непрерывных данных с прибора AVHRR на спутнике NOAA. Наблюдения с прибора MODIS на космическом аппарате NASA Terra были критически важны для оценки долгосрочных данных AVHRR.
Способность определить эту "точку перелома" важна, поскольку в этих средневысотных лесах на западе США живут и отдыхают многие люди, отметил соавтор Ноа Молоч. Эти леса испытывают повышенный уровень лесных пожаров, вспышек размножения жуков-короедов и гибели деревьев.
Исследователи обнаружили, что эти леса демонстрируют резкую чувствительность к снегу, выпавшему прошлой зимой. Около половины их зелени, измеренной спутниками, была обусловлена накоплением снега за предыдущую зиму, а другая половина — такими условиями, как глубина почвы, питательные вещества, температура и солнечный свет. "Сила связи между зеленью леса и снежным покровом прошлого года нас вполне удивила", — сказал Молоч.
"Наши результаты предоставляют первые прямые наблюдения связей между снежным покровом и лесами на больших пространственных масштабах", — заявил Молоч. "Обнаружение точки перелома между лесами, ограниченными водой, и лесами, ограниченными энергией, определяет для нас регион наибольшей чувствительности к изменению климата — средневысотные леса, — где мы должны сосредоточить будущие исследования".
Хотя исследование проводилось в горах Сьерра-Невада в Калифорнии, его выводы применимы к другим горным хребтам на западе США. Это важно, поскольку климатические исследования указывают на сокращение снежного покрова в таких лесах по всему миру за последние 50 лет из-за регионального потепления.
"Если снежный покров сокращается, леса испытывают больший стресс, что может привести к экологическим изменениям, включая изменения в распределении и численности видов растений и животных, а также уязвимость к нарушениям, таким как пожары и нашествия жуков", — пояснил Молоч.
"Если рассматривать это в контексте недавних потерь от лесных пожаров в Колорадо и других частях Запада, то это становится тем, на что нам действительно нужно обращать внимание", — сказал Молоч. "Эта высота точки перелома, весьма вероятно, будет смещаться вверх по склонам гор по мере потепления климата".
Молоч отметил, что наблюдаемые командой связи между доступностью воды и реакцией леса имеют важное значение для текущих и будущих миссий NASA, ориентированных на изучение структуры леса, влажности почвы и снега. Среди будущих миссий, которые могут внести вклад в понимание связей между снежным покровом и экосистемами, — аппарат Soil Moisture Active Passive и планируемая миссия NASA со спутником с синтезированной апертурой.
Исследование было опубликовано в этом месяце в журнале Nature Geosciences. Финансирование также предоставил Национальный научный фонд США. В работе участвовали Калифорнийский университет в Ирвайне и Калифорнийский университет в Мерседе.