Тихая эпидемия: новая болезнь уничтожает буковые леса Северной Америки

Спустя десятилетие после появления болезни буковых листьев (BLD) новое исследование выявило значительную смертность и замедление роста американского бука (Fagus grandifolia). Эти тревожные признаки указывают на то, что заболевание может навсегда изменить облик лесов на востоке Северной Америки. Это первая научная работа, количественно оценившая масштабы нанесенного ущерба.

Исследование, опубликованное в научном журнале Trees, Forests and People, опирается на уникальный массив данных, собиравшихся ежегодно еще до того, как болезнь была впервые обнаружена в регионе. Из 263 американских буков, за которыми велось наблюдение на исследовательском участке, 30% погибли с момента первого обнаружения BLD в 2014 году, причем самые серьезные потери пришлись на последние годы.

Руководитель исследования Брианна Шепард из Holden Forests & Gardens отмечает, что ученые наблюдают экспоненциальный рост смертности только за последние три года. По ее словам, особенно сильно пострадали молодые деревья, уровень смертности которых только в 22_ом году достиг 14%.

Заболевание, которое связывают с неместной нематодой Litylenchus crenatae subsp. mccannii, вызывает потемнение и деформацию листьев, что может снизить эффективность фотосинтеза на 60%. Эти симптомы, впервые замеченные в Огайо в 2012 году, теперь фиксируются на территории 15 штатов США и в канадской провинции Онтарио. Помимо повышенной смертности, исследование показало, что пораженные буки растут значительно медленнее.

Соавтор исследования Дэвид Берк называет происходящее «медленно развивающимся кризисом». Он поясняет, что болезнь буковых листьев убивает деревья не так быстро, как некоторые другие вредители, но совокупные последствия — замедление роста, потеря энергии, растущая смертность — накапливаются. В лесах, где бук является доминирующим видом, эти эффекты вызовут цепную реакцию во всей экосистеме.

Исследователи также обнаружили, что смертность деревьев выше на участках с более плотными популяциями бука, что говорит о возможном усугубляющем стрессе из-за скученности или облегченной передачи болезни. В то же время, на участках, где в почву для эксперимента вносили известняк ( для снижения кислотности) или фосфаты (для увеличения питательных веществ), смертность была несколько ниже, что намекает на возможную связь между химическим составом почвы и устойчивостью деревьев.

Выводы основаны на многолетних данных с исследовательских участков, которые были заложены еще в 2009 году, задолго до вспышки заболевания. Изначально предназначенные для изучения влияния питательных веществ и закисления почвы, они предоставили редкую возможность наблюдать за развитием болезни во времени. Директор по исследованиям Кэти Стабл подчеркивает, что этот уникальный набор данных позволил точно отследить, что происходило с лесом до появления болезни и на протяжении почти десятилетия ее распространения.

Команда ученых настаивает на необходимости постоянного мониторинга, особенно по мере того, как BLD расширяет свой ареал и взаимодействует с другими стрессовыми факторами, такими как другие болезни коры бука и изменение климата. Совместное действие этих угроз способно коренным образом изменить состав и структуру восточных лесов. Как говорит Брианна Шепард, ученые в реальном времени наблюдают за упадком одного из основополагающих видов, и это печально, но каждое новое исследование приближает их к возможным решениям.