Долгоживущие тропические деревья играют непропорционально большую роль в накоплении углерода

Группа деревьев, которые быстро растут, долго живут и медленно размножаются, составляет основную часть биомассы и запасов углерода в некоторых тропических лесах. К такому выводу пришла команда учёных в статье, опубликованной на этой неделе в журнале Science. Открытие того, что эти деревья, называемые долгоживущими пионерами, играют гораздо большую роль в хранении углерода, чем считалось ранее, может иметь значение для усилий по сохранению лесов как стратегии борьбы с изменением климата.

«Люди спорили о том, вносят ли эти долгоживущие пионеры значительный вклад в долгосрочное хранение углерода, — сказала Каролин Фарриор, доцент интегративной биологии Техасского университета в Остине и один из главных исследователей. — Мы были удивлены, обнаружив, что это так». Новое исследование проливает свет на роль различных видов деревьев в хранении углерода, хотя степень, в которой тропические леса могут поглощать избыток CO₂ из атмосферы, остаётся неясной.

Используя данные, собранные за более чем 30 лет в тропическом лесу Панамы, команда выявила ключевые черты деревьев, которые, будучи включёнными в компьютерные климатические модели, повысят их точность. Большинство современных моделей земной системы, включая используемые МГЭИК (IPCC), представляют деревья в лесу практически одинаковыми. «Этот анализ показывает, что для тропических лесов этого недостаточно, и предлагает путь вперёд», — отметила Фарриор. Проектом руководила Надя Рюгер из Немецкого центра интегративных исследований биоразнообразия (iDiv).

Помимо открытия о долгоживущих пионерах, учёные обнаружили, что состав тропического леса со временем зависит от того, как каждый вид балансирует между двумя компромиссами: рост vs. выживание (например, один вид может быстро расти, но рано умирать) и размер vs. размножение (другой может вырастать высоким, но размножаться медленно). Размещение каждого вида на графике по этим осям позволило создать более сложную и точную модель. «Осознание того, что существует этот второй компромисс между размером и размножением, и что он важен для старовозрастных лесов, — это большое биологическое открытие», — сказала Фарриор.

Команда также выяснила, что почти 300 уникальных видов деревьев острова Барро-Колорадо в Панамском канале в их модели могут быть представлены всего пятью функциональными группами, сохраняя точность прогнозов состава и биомассы леса. Для проверки модели учёные использовали метод «ретроспективного прогноза» (hindcasting), успешно воспроизведя изменения с 1980-х годов до наших дней. Далее они планируют изучить, как потепление может благоприятствовать деревьям с определёнными чертами, меняя состав лесов и их потенциал хранения углерода. «Одной из самых больших неизвестных в климатическом прогнозировании является вопрос: что будут делать деревья? — сказала Фарриор. — Нам действительно нужно это понять, чтобы точно предсказывать климатические изменения и управлять лесами».