Модель предсказывает, как леса отреагируют на изменение климата

Согласно исследованию математиков Университета штата Вашингтон, использующих новую математическую модель, засуха может сделать смешанные леса северо-востока США неустойчивыми после 2050 года, а в Каскадных горах того же штата, возможно, потребуются виды тропических и субтропических лесов.

Модель распределения толерантности (Tolerance Distribution Model, TDM) — первая, которая использует устойчивость разных типов лесов к засухе, наводнениям и затенению для прогнозирования их реакции на будущие климатические изменения. В отличие от существующих методов, новый подход можно применять на континентальном масштабе, сохраняя прямую связь с экологически значимыми стрессорами. Детали работы команды опубликованы в журнале Global Change Biology.

Изменения на северо-востоке, в Скалистых горах, Техасе и Мексиканском заливе

Модель предсказывает, что климат Тихоокеанского Северо-Запада может стать теплее и влажнее, что потребует формирования типов лесов, характерных для юго-восточного Китая, юга Бразилии или Африки к югу от Сахары. На северо-востоке США леса из клена/бука/березы, ели/пихты и комбинаций сосен, вероятно, окажутся неспособны противостоять прогнозируемым засушливым условиям во второй половине XXI века. К другим зонам риска от засухи отнесены север Великих равнин и высокогорья Скалистых гор.

В то же время низменные районы Техаса в будущем могут стать местом для тропических сухих лесов, подобных лесам восточной Мексики. Влажные листопадные леса, как на Кубе, однажды могут распространиться вдоль побережья Мексиканского залива США.

«До сих пор наша способность точно предсказывать, как и где могут измениться характеристики и распределение лесов в результате изменения климата, была довольно ограниченной, — отмечает первый автор статьи Жан Лиенар. — Наша модель позволяет определить, какие леса подвергаются наибольшему риску от будущих стрессоров. Лесные менеджеры и частные владельцы могут принять меры, например, высаживая засухоустойчивые саженцы».

Планы по моделированию других континентов и экосистем

Для создания модели исследователи собрали физиологические данные о способности видов деревьев в США справляться с засухой, разным уровнем освещенности и затоплением. Они присвоили рейтинги устойчивости для каждого из 400 000 лесных участков в базе данных Лесной службы Министерства сельского хозяйства США на основе состава деревьев и их физиологических характеристик. Эти данные были интегрированы с прогнозами изменений температуры и осадков от Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC).

Ученые планируют разработать версии TDM для сельскохозяйственных систем, а также других наземных и водных экологических систем. «Мы работаем над моделированием других континентов и уже получили доступ к данным о лесах Европы и Азии. Наша работа только начинается», — сказал Николай Стригул.