Снежный щит: почему леса теряют способность поглощать углерод

Деревья — наши главные союзники в борьбе с глобальным потеплением, ведь они поглощают углекислый газ, основной парниковый газ. Однако новаторское исследование показывает, что само изменение климата подрывает эту жизненно важную способность лесов, причем угроза исходит с неожиданной стороны — от все более теплых и бесснежных зим.

Команда биологов под руководством профессора Памелы Темплер из Бостонского университета более десяти лет проводит уникальный эксперимент в лесу Новой Англии. В этой «лаборатории под открытым небом» ученые имитируют климат будущего. На нескольких участках они проложили подземные кабели, которые нагревают почву на 5 °C, а на части из них зимой вручную убирают снег, чтобы изучить последствия сокращения снежного покрова.

Принято считать, что снег делает землю холоднее, но для лесной экосистемы все наоборот. Снег действует как изолирующее одеяло, защищая почву и корни деревьев от глубокого промерзания. «Чем больше снега, тем лучше изолированы почва и корневые системы в течение зимы», — объясняет Темплер. Без этого природного щита грунт подвергается многократным циклам замерзания и оттаивания, что создает огромный стресс для деревьев.

Результаты десятилетнего эксперимента оказались поразительными. Деревья на участках с подогревом почвы, но с нормальным снежным покровом, выросли на 63% больше, чем деревья в контрольной, нетронутой зоне. Однако те деревья, которые помимо тепла испытали на себе дефицит снега, показали рост лишь на 31%. Это означает, что отсутствие снежного «одеяла» сократило положительный эффект от потепления на их рост и, как следствие, на способность накапливать углерод почти вдвое.

Это открытие имеет серьезные последствия для нашего понимания будущего планеты. «Многие модели земной системы, которые прогнозируют, сколько углерода могут хранить леса, не учитывают сложности зимних климатических изменений, которые мы здесь подчеркиваем», — говорит ведущий автор статьи Эмерсон Конрад-Руни. Это значит, что существующие климатические прогнозы могут переоценивать способность лесов умеренного пояса служить поглотителем углерода.

Теперь, увидев изменения над землей, ученые намерены заглянуть под ее поверхность, чтобы напрямую измерить рост корней в разных условиях. «Мы собираемся продолжать эту работу как можно дольше, — говорит Темплер. — Мы так много узнаем, чем дольше ведем наблюдения. Прямо сейчас мы видим реакцию деревьев на потепление, но, возможно, она временная — возможно, деревья акклиматизируются, и их рост замедлится. Мы не знаем. В этом и заключается ценность долгосрочных данных».

Это исследование — важнейшая часть большой научной работы по изучению того, как бесчисленные факторы — от загрязнения воздуха и изменения температуры до численности насекомых и фрагментации лесов — взаимодействуют в условиях нестабильного климата. «Происходит так много глобальных изменений одновременно, — заключает Темплер. — Невозможно охватить все и сразу, поэтому каждый из нас делает то, что может. То, что мы можем внести свой вклад в долгосрочную науку с помощью этого исследования, просто потрясающе».