Ліси усувають близько третини викидів парникових газів, спричинених діяльністю людини
Ліси допомагають протистояти глобальному потеплінню, але воно їм також загрожує. Минулого літа багато видів дерев зазнали труднощів, оскільки велика частина Європи постраждала від хвиль спеки та сильної посухи, яка вважається найгіршою за останні 500 років.
Постраждали навіть оливкові дерева, відомі своєю здатністю протистояти сухим умовам. Іспанія є провідним світовим виробником оливкової олії, але багато іспанських фермерів очікують, що їхні врожаї оливкової олії цього року впадуть на 50%.
У цьому контексті дослідники Horizon намагаються зрозуміти більше про те, як дерева реагують на посуху в рамках боротьби зі зміною клімату.
Карбонові поглиначі
Існуючі ліси вже усувають близько третини викидів парникових газів, спричинених діяльністю людини. Всесвітня програма лісонасадження могла б зробити те саме для майже третини викидів, які залишаються в атмосфері.
Згідно з дослідженням про потенціал глобального лісового покриву для пом’якшення кліматичних змін, посадка мільярдів дерев є відносно недорогим способом подолання кліматичної кризи.
Але через поширення посухи ліси в усьому світі знаходяться під загрозою. У Європі 500 000 гектарів лісу було знищено в результаті посухи між 1987 і 2016 роками.
«Якщо ви подивитеся на останні 10 років або близько того, відбулася низка подій, коли сильна посуха спричинила масову загибель дерев у лісах» – Доктор Джайдіп Джоші, Plant-FATE
Джоші очолював проект Plant-FATE , який фінансував Horizon , який відкрив нові шляхи для прогнозування впливу посухи на дерева всіх видів.
Стійкість дерева
Основним обмеженням сучасних моделей є те, що вони рідко враховують здатність дерев адаптуватися до сухих умов і те, як стійкість може відрізнятися між видами. Це призводить до неузгодженості при прогнозуванні того, як ліси реагуватимуть на майбутні кліматичні сценарії.
«Це найбільша невизначеність наразі», — сказав доктор Джоші.
«У вас є вся ця екосистема змішаних видів — ми спробували об’єднати все це в просту, але комплексну структуру моделювання».
Модель діє як інструмент для моделювання результатів, і він вважає, що модель його команди буде особливо корисною, коли справа доходить до планування програм посадки дерев. Це тому, що це може сигналізувати про потенціал уловлювання та зберігання вуглецю різними видами протягом наступних 50-100 років, коли кліматичні умови відрізнятимуться від сучасних.
«Це може допомогти зробити правильний вибір, які види садити або де їх посадити», — сказав доктор Джоші.
«Це найбільш багатообіцяюче застосування нашої моделі для збереження».
У своїй моделі дослідники Plant-FATE включили здатність дерев пристосовуватися до зміни клімату та розглянули низку часових масштабів.
Наприклад, за коротші терміни від тижнів до місяців, дерева, які піддаються впливу посухи, можуть скинути листя, щоб зберегти воду (оскільки вода випаровується через пори на поверхні листя) у так звану «помилкову осінь».
Нова деревина
Але протягом більш тривалого часу дерева можуть вирощувати нову деревину з іншими властивостями, яка краще підходить для сухих умов.
Доктор Джоші та його команда також врахували масштаб. Наприклад, деякі реакції виникають у певних частинах дерева, таких як коріння та листя, а інші – на рівні цілого виду.
Щоб перевірити свою повну модель, доктор Джоші та його колеги використали дані з тропічних лісів Амазонки, які містять близько 400 видів на площі 5000 квадратних метрів. Вони виявили, що прогнози їх моделі дуже збігалися з тим, що відбувалося в реальному житті на місці.
За словами доктора Джоші, дослідника з Міжнародного інституту прикладного системного аналізу в Лаксенбурзі, Австрія, це перший випадок, коли модель рослинності працювала реалістично в різних часових масштабах, використовуючи дуже мало параметрів.
«Це дає вам можливість прогнозувати продуктивність лісу в невідомих умовах», — сказав він. «Це робить набагато кориснішим прогнозувати реакцію глобальних лісів на майбутні кліматичні сценарії».
Високі дерева
Хоча високі дерева часто вважаються більш вразливими до посухи, ніж нижчі, ще багато чого належить з’ясувати, чому та якою мірою висота дерева впливає на його стійкість до посухи.
Доктор Лаура Фернандес де Унья очолює фінансований Horizon проект DISTRESS , який досліджує, як здатність дерева транспортувати воду змінюється з висотою та як це може вплинути на реакцію на посуху.
Вона та її колеги хочуть змінити деякі загальноприйняті думки в цій галузі.
«Ми бачимо певні відмінності між окремими деревами, а також між типами видів», — сказав д-р Фернандес де Унья, аспірант громадського дослідницького центру CREAF у Барселоні, Іспанія.
Не дивно, що дослідження підтверджують, що воді важче досягти висоти вищих дерев. Навіть у нормальних умовах гравітація є основною перешкодою.
Бульбашки повітря
Під час посухи деревам важче витягувати воду з сухого ґрунту та тягнути її вгору. Це збільшує ризик засмоктування бульбашок повітря у канали для транспортування води, які можуть блокувати потік (подібно до емболії в кровоносних судинах людини). Якщо з’являться будь-які бульбашки, частини дерева можуть втратити воду і загинути.
Крім того, високі дерева в лісі піддаються більшому впливу тепла та вітру та меншій вологості. «Самі умови крони суші, ніж для меншого дерева в підліску», — сказав доктор Фернандес де Унья. «Все це негативно впливає на високі дерева під час посухи».
Тим не менш, минулі дослідження показують, що високі дерева можуть адаптуватися до спеки та водного стресу або навіть справлятися краще, ніж невеликі дерева. Вони здатні розширити свої водопровідні труби, наприклад, щоб збільшити потік у свої довгі стовбури.
Добре вкорінення
Крім того, більші дерева мають більше коренів, які сягають більшої глибини, що дозволяє отримати доступ до води, навіть якщо рівень верхнього шару землі низький.
Вони також, як правило, мають товстіші стовбури, що дозволяє більшим деревам зберігати більше вуглеводів і води.
На думку доктора Фернандеса де Уньї, все це показує, що – всупереч поширеним припущенням – високі дерева мають шанс боротися, коли температура різко зростає, а вода стає дефіцитною протягом тривалого часу.
«Вони здатні адаптуватися та подолати свої обмеження», — сказала вона.
«Ми повинні бути більш відкритими щодо того, як вони можуть реагувати на посуху. Якби не варто було бути високим, то дерева б не росли високими».
Джерело: ec.europa.eu
