Повышение уровня мирового океана приводит к образованию так называемых «призрачных лесов» на Восточном побережье США. Проникновение соленой воды вглубь суши уничтожает деревья, не приспособленные к высокой солености, оставляя после себя массивы сухостоя. Ученые из Делавэрского университета пришли к выводу, что изучение циркуляции воды в таких зонах позволяет понять механизм адаптации прибрежных лесных экосистем к климатическим изменениям. Результаты их работы будут представлены на весенней конференции Американского химического общества.
Исследователи сфокусировались на скрытых процессах, происходящих под землей, и на том, как деревья распределяют углерод и питательные вещества. Для анализа был выбран ликвидамбар смолоносный – типичное лиственное дерево атлантического побережья. Ученых интересовал стволовой сток – дождевая вода, которая стекает по ветвям и стволу. В здоровом лесу этот процесс работает как воронка, концентрируя влагу и растворенные в ней вещества непосредственно у корневой системы. Стволовой сток поставляет в почву химические соединения, необходимые для поддержания местного микробиома.
Замеры проводились на здоровых, ослабленных и мертвых деревьях. Анализ образцов показал, что в зонах «призрачных лесов» до поверхности земли доходит значительно меньше влаги. Мертвая древесина действует как губка, впитывая воду и лишая лесную подстилку питательных веществ и растворенного органического углерода. Кроме того, в стоках с ослабленных и погибших деревьев была зафиксирована аномально высокая концентрация сахаров.
Изменение химического состава и объема поступающей к корням воды запускает последовательные трансформации во всей экосистеме. Дефицит влаги и переизбыток сахаров меняют структуру почвы, что напрямую сказывается на мхах, подлеске и популяциях микроорганизмов. В конечном итоге эти процессы влияют на способность прибрежных лесов накапливать и удерживать углерод.
Понимание механизмов стволового стока дает возможность прогнозировать, какие участки леса окажутся наиболее уязвимыми при дальнейшем повышении уровня моря. Исследователи отмечают, что роль движения воды по стволам в углеродном цикле лесной подстилки ранее сильно недооценивалась, и мониторинг этих показателей необходим для точной оценки состояния прибрежных территорий.