Вегетационный период лиственных лесов в восточной части Северной Америки увеличился в среднем на один месяц за последнее столетие в связи с постоянным повышением температуры, показало новое исследование.

Авторы исследования сравнили современные наблюдения за периодом времени от распускания почек до пика окраски листьев у семи видов деревьев с аналогичной документацией, собранной фермером из Огайо в начале 20 века.

Анализ изменений в окраске листьев вместе с температурными данными за десятилетия для северо-западного Огайо показал четкую связь между усилением потепления зимой и весной и увеличением периода роста деревьев.

Последствия более длительного периода роста - как положительные, так и отрицательные - остаются неизвестными. Но тот простой факт, что листья остаются на деревьях примерно на 15% дольше, чем 100 лет назад, является "очевидным показателем того, что температура меняется и показывает, что все не так, как раньше - все глубоко изменилось", - говорит ведущий автор исследования Келлен Калингер-Йоак, доцент кафедры эволюции, экологии и биологии организмов Университета штата Огайо.

"Продление вегетационного периода на целый месяц - это огромный эффект, если мы говорим о довольно коротком периоде времени для проявления этих изменений", - сказала она.

Калингер-Йоак провела исследование вместе с Питером Кертисом, почетным профессором эволюции, экологии и биологии организмов в Университете штата Огайо. Исследование было недавно опубликовано в журнале PLOS ONE.

По словам Калингера-Йоака, фермер Томас Майкселл из города Воусон, штат Огайо, с 1883 по 1912 год регистрировал температуру, осадки и наблюдал за сезонными изменениями деревьев и других растений, создав, возможно, единственный полный набор данных о характере роста деревьев до потепления во всей Северной Америке.

Для этого исследования Калингер-Йоак ездила в Воусон несколько раз в неделю весной и осенью в период с 2010 по 2014 год, чтобы провести собственные наблюдения за семью видами деревьев: Американский вяз, черный орех, белый дуб, черный дуб, восточный тополь, олень-сумах и сассафрасовые деревья, все из которых являются выносливыми видами, которые хорошо растут на большей части территории США. Исследователи также использовали ежемесячные данные о температуре и осадках, полученные на станции Wauseon Исторической климатологической сети США, для расчета долгосрочных тенденций.

Хотя виды реагировали на изменение температуры не совсем одинаково - некоторые из них распускались раньше, а большинство сохраняли цвет листьев до осени, - по словам Калингера-Йоака, в анализе выделялись две закономерности: Средняя температура в середине зимы и весны в регионе увеличилась на 5 градусов по Фаренгейту с 1892 года, причем шесть из 10 самых теплых лет в ноябре и декабре пришлись на период с 1990 года, а более длительная продолжительность жизни листьев до осени указывает на то, что большая часть вегетационного периода была продлена - потому что окраска листвы была отложена.

Калингер-Йоак использовал даты пика окраски, а не момент, когда листья падали на землю, для определения конечной точки вегетационного периода, чтобы связать ее с пиковым периодом фотосинтеза каждого дерева. По мере увядания цвета листьев деревья становятся гораздо менее эффективными в поглощении углекислого газа и воды для получения сахаров, которые обеспечивают их жизнедеятельность.

Хотя продолжительный период вегетации, вероятно, увеличивает поглощение деревьями углекислого газа из атмосферы, сочетание общего потепления и резких колебаний температуры может вызвать у деревьев стресс, который не удалось обнаружить в ходе исследования. В целом, однако, наблюдалось довольно большое разнообразие в реакции видов на изменение температуры, что является тревожным сигналом для биолога.

"Если вы подвергаете организмы совершенно одинаковому давлению окружающей среды и видите радикально разные реакции, есть шанс, что в долгосрочной перспективе одна из этих реакций окажется лучше другой", - сказал Калингер-Йоак. "Время покажет, кто окажется долгосрочными победителями и проигравшими, и что это означает для того, как в итоге будут выглядеть различные леса, если некоторые виды будут постоянно отставать в развитии, потому что они не смогут справиться с экстремальными условиями, которые мы ввели в систему".

По ее словам, эти результаты указывают на необходимость проведения еще большего количества исследований конкретных видов для улучшения моделей, разработанных для прогнозирования того, как леса и их ценная функция поглощения углерода будут реагировать на дальнейшие изменения климата.

"Мы заинтересованы в том, чтобы сделать плохие последствия глобального потепления менее ужасными, и задаемся вопросом, сколько пользы мы можем получить от деревьев, которые у нас уже есть, и от потенциальной посадки большего количества деревьев - это действительно важно", - сказала она. "Когда мы думаем об относительно недорогой стратегии смягчения последствий, посадка целой кучи деревьев, которые высасывают CO2 из воздуха, является действительно хорошей стратегией, но для продвижения этой деятельности необходимо также иметь доказательства уровня пользы, которую вы получите от этого".