Новый анализ более чем 20 000 деревьев на пяти континентах показывает, что старовозрастные деревья более устойчивы к засухе, чем молодые деревья в пологе леса, и могут лучше противостоять будущим экстремальным климатическим явлениям.

Полученные результаты подчеркивают важность сохранения оставшихся в мире старовозрастных лесов, которые являются оплотом биоразнообразия и хранят огромное количество углерода, вызывающего потепление планеты, по словам лесного эколога Мичиганского университета Цун Фунга (Tom) Au, постдокторанта Института биологии глобальных изменений.

"Количество старовозрастных лесов на планете сокращается, в то время как засуха, по прогнозам, будет более частой и интенсивной в будущем", - сказал Ау, ведущий автор исследования, опубликованного онлайн 1 декабря в журнале Nature Climate Change.

"Учитывая их высокую устойчивость к засухе и исключительную способность накапливать углерод, сохранение старых деревьев в верхнем пологе должно быть главным приоритетом с точки зрения смягчения последствий изменения климата".

Исследователи также обнаружили, что молодые деревья в верхнем пологе — если им удается пережить засуху — демонстрируют большую устойчивость, определяемую как способность возвращаться к темпам роста, существовавшим до засухи.

В то время как обезлесение, выборочные рубки и другие угрозы привели к глобальному сокращению старовозрастных лесов, последующее лесовосстановление - либо путем естественной сукцессии, либо путем посадки деревьев — привело к тому, что в лесах преобладают все более молодые деревья.

Например, площадь, покрытая молодыми деревьями (<140 лет) в верхнем слое полога лесов умеренного пояса во всем мире, уже намного превышает площадь, покрытую старыми деревьями. Поскольку демография лесов продолжает меняться, ожидается, что молодые деревья будут играть все более важную роль в поглощении углерода и функционировании экосистем.

"Наши выводы о том, что старые деревья в верхнем пологе более устойчивы к засухе, в то время как молодые деревья в верхнем пологе более устойчивы к засухе, имеют важные последствия для будущего накопления углерода в лесах", — сказал Ас.

"Эти результаты подразумевают, что в краткосрочной перспективе воздействие засухи на леса может быть серьезным из-за преобладания молодых деревьев и их большей чувствительности к засухе. Но в долгосрочной перспективе эти молодые деревья обладают большей способностью восстанавливаться после засухи, что может быть полезно для накопления углерода".

По мнению Ас и коллег, эти последствия потребуют дальнейшего изучения, учитывая, что Межправительственная группа экспертов по изменению климата определила лесовосстановление как потенциальное природное решение, помогающее смягчить последствия изменения климата.

План реализации в Шарм-эш-Шейхе, опубликованный во время Конференции Организации Объединенных Наций по изменению климата 2022 года в Египте (COP27), также подтвердил важность сохранения нетронутого лесного покрова и связанного с ним накопления углерода в качестве социальной и экологической гарантии.

"Эти выводы имеют значение для того, как мы управляем нашими лесами. Исторически сложилось так, что мы управляли лесами, чтобы продвигать породы деревьев с наилучшим качеством древесины", - сказал Джастин Максвелл из Университета Индианы, старший автор исследования.

"Наши результаты показывают, что управление лесами с учетом их способности накапливать углерод и быть устойчивыми к засухе может стать важным инструментом реагирования на изменение климата, а учет возраста леса является важным аспектом того, как лес будет реагировать на засуху".

Исследователи использовали долгосрочные данные о кольцах деревьев из Международного банка данных о кольцах деревьев для анализа реакции роста 21 964 деревьев из 119 чувствительных к засухе видов во время и после засух прошлого столетия.

Они сосредоточились на деревьях в самом верхнем пологе. Лесной полог представляет собой многослойную, структурно сложную и экологически важную зону, образованную зрелыми, перекрывающимися кронами деревьев.

Деревья верхнего полога были разделены на три возрастные группы — молодые, средние и старые — и исследователи изучили, как возраст влияет на реакцию на засуху различных видов лиственных пород и хвойных деревьев.

Они обнаружили, что молодые лиственные породы в верхнем пологе во время засухи сократили рост на 28%, по сравнению со снижением роста старых лиственных пород на 21%. Разница в 7% между молодыми и старыми лиственными породами выросла до 17% во время сильной засухи.

Хотя эти возрастные различия могут показаться довольно незначительными, при применении в глобальном масштабе они могут оказать "огромное влияние" на региональное накопление углерода и глобальный углеродный бюджет, по мнению авторов исследования. Это особенно верно в лесах умеренного пояса, которые являются одними из крупнейших поглотителей углерода во всем мире.

В ходе исследования возрастные различия в реакции на засуху у хвойных пород были меньше, чем у лиственных пород, вероятно, потому, что игольчатые деревья, как правило, обитают в более засушливых условиях, говорят исследователи.

Текущее исследование было частью докторской диссертации Ау в Университете Индианы, и он продолжил работу после прихода в Институт биологии глобальных изменений U-M, который базируется в Школе окружающей среды и устойчивого развития.

Новое исследование представляет собой синтез, который представляет совокупный эффект тысяч деревьев в различных лесах на пяти континентах, вместо того, чтобы фокусироваться на отдельных типах лесов. Кроме того, новое исследование уникально тем, что оно сосредоточено на деревьях в верхнем пологе леса, что, по словам авторов, уменьшает смешивающие эффекты высоты и размера деревьев.

Помимо Ау и Максвелла, авторами исследования являются Скотт Робсон, Саша Сиани, Кимберли Новик и Ричард Филлипс из Университета Индианы; Джинбао Ли из Университета Гонконга; Мэтью Данненберг из Университета Айовы; Тен Ли из Университета Гуанчжоу; Чжэньцзю Чен из Шэньянского сельскохозяйственного университета; и Джонатан Ленуар из UMR CNRS 7058 в Университете Пикардии имени Жюля Верна в Амьене, Франция.