Более ранняя весна в восточных лесах приводит к истощению азота в почве

Потепление климата вызывает более раннее наступление весны и позднюю осень в лесах восточной части США, удлиняя вегетационный период деревьев и потенциально меняя функционирование лесных экосистем. Ученые из Аппалачской лаборатории Центра экологических наук Университета Мэриленда, используя комбинацию спутниковых снимков и полевых измерений, показали, что в годы с ранней весной у деревьев возрастает потребность в почвенном азоте.

Это открытие имеет как положительные, так и отрицательные последствия. Хорошая новость: более высокий спрос деревьев на азот может означать меньшее загрязнение им ручьев и рек. Плохая новость: деревья, которые не могут получить достаточно азота, возможно, не смогут поглощать из атмосферы столько же углекислого газа, чтобы помочь замедлить дальнейшее глобальное потепление.

Ученые изучили 222 дерева трех видов — белый дуб, северный красный дуб и тюльпановое дерево — в лесах восточной части Северной Америки в национальных парках. Они проанализировали 30 лет спутниковых снимков, показывающих, когда леса зеленеют весной, и сравнили эти данные с записями ежегодного прироста древесины и ее химического состава, зафиксированными в годичных кольцах. Исследование, опубликованное в престижном научном журнале Nature Plants, стало одним из первых, где для оценки сезонных изменений в лесах сочетаются методы дистанционного зондирования и дендрохронологии.

Исследование показало, что более ранние весны усиливают потребность лесов в азоте. Хотя леса продолжают расти быстрее, особенно в начале лета, количество листьев на деревьях во второй половине лета сокращается. Этот эффект наиболее выражен в годы с более ранней весной, что указывает на связь с доступностью азота.

С другой стороны, если леса используют больше азота для роста, это может положительно сказаться на качестве воды в ручьях, уменьшая количество азота, вымываемого из почвы в водотоки в годы с ранней весной.