Объяснено, как глобальное потепление сдвигает границы лесов — Naked Science
11 минут
ТГУ

Объяснено, как глобальное потепление сдвигает границы лесов

4.6

Ученые России, США, Британии и Италии исследовали влияние трансформации климата на лесные массивы Горного Алтая. В XX веке среднегодовая температура здесь увеличилась на 1,4-1,7 градуса. Результаты полевых исследований, изучение дендрохронологических данных, снимков с беспилотников и спутников показали быстрое смещение границы лесов вверх, в горы. Специалисты полагают, что в XXI веке динамика этих процессов на Алтае и в других точках планеты может увеличиться в 100 раз, что скажется на местных экосистемах.

Горный Алтай / ©photosight.ru

Результаты исследований опубликованы в журнале Scientific reports издательства Nature Publishing Group. В составе группы, проводившей исследования на высокогорной станции ТГУ «Актру», вошли ученые ТГУ (Россия), Университета Пёрдью (США), Университета Катании (Италия), Университета Шэффилда (Британия), магистранты ТГУ из Италии, России и Китая (программа «Изучение Сибири и Арктики»).

По словам одного и авторов статьи, профессора ТГУ и Университета Шэффилда Терри Каллагана, выбор территории для реализации проекта обусловлен тем, что горные экосистемы, наряду с арктическими, первыми откликаются на повышение температуры на планете. Немаловажным был и тот факт, что регулярные исследования ученых ТГУ на северном склоне Северо-Чуйского хребта начались еще в 1957 году. За 70 с лишним лет накоплен значительный объем данных, в том числе метеорологических.

В процессе изучения состояния лесов в высокогорье Алтая исследователи проанализировали большой массив информации. Они сопоставляли дендрохронологические и метеорологические данные прошлого столетия, анализировали пробы, отобранные в ходе недавней экспедиции, сопоставляли их с материалами съемки, полученными со спутников и при помощи дронов.

Трехмерная модель (построенная при помощи 10 аэрофотоснимков, сделанных беспилотником) исследуемого участка на склоне горы над научно-исследовательской станцией «Актру» в Горном Алтае (малая врезка). Модель накладывается на самое последнее имеющееся (2017 год) спутниковое изображение этого района, чтобы показать схему отбора проб, состоящую из трех вертикальных и четырех горизонтальных разрезов, расположенных на расстоянии 50 метров. Видны географические координаты в углу исследуемых участков и высоты над уровнем моря. Малая врезка показывает непрерывную лесную полосу между Северо-Чуйской горной цепью (белые вершины слева) и Курайской долиной (песчаная местность справа). Самый высокий высотный уровень древесной линии достигается на исследовательском участке (красная стрелка) исследовательской станции «Актру» / ©www.ncbi.nlm.nih.gov

Полученные результаты показали, что во второй половине прошлого столетия смещение лесной границы относительно уровня моря значительно ускорилось. В начале XX века граница леса находилась на высоте 2150 метров над уровнем моря. За 52 года деревья переместились вверх примерно до отметки 2200 метров над уровнем моря и продолжали расти на этой высоте в течение 34 лет (с 1965 по 1999 год). С 1996 по 2006 год отмечен резкий «скачок» – молодые деревья появились уже на отметке 2250 метров. Некоторые деревья в период с 1994 по 2002 год достигли еще более высоких отметок и поднялись в горы примерно до отметки 2300 метров.

Профессор ТГУ и Университета Шэффилда Терри Каллаган (слева) / ©Пресс-служба ТГУ

Авторы статьи отмечают, что в дальнейшем прогнозируется большая изменчивость климата с общим повышением температуры и экстремально сухими и жаркими периодами. Такие события оказывают существенное влияние на горные лесные экосистемы, где повышение температуры позволяет многим видам деревьев обосноваться на более высоких отметках и найти для себя благоприятные экологические ниши.

Графическое изображение того же участка и основной растительности на нем на мелкомасштабной сетке отбора проб размером 5×5 метров / ©www.ncbi.nlm.nih.gov

Согласно данным, полученным на станциях ТГУ и базах других участников сети SecNet (создана для изучения Сибири и Арктики), подобная тенденция отмечается и в тундре (ХМАО), где под влиянием климатических эффектов деревья продвигаются на север. Похожая ситуация существует и в некоторых других регионах – Китае и Северной Америке. Результаты исследований, проведенных разными учеными, говорят о том, что в умеренных регионах деревья мигрируют естественным путем на несколько километров в столетие.

Это прослеживается в долгосрочной фотографической записи, использованной для документирования смещения высот альпийского леса в альпийские луга в провинции Юньнань на юге Китая. В Северной Америке моделирование распределения видов деревьев в связи с изменением климата предполагает общее движение 134 восточных ареалов деревьев в направлении северо-востока.

Полная дендрохронологическая кривая, рассчитанная как средний годовой прирост 48 образцов сердцевины деревьев, собранных вдоль высотных разрезов. Годы указаны над точками роста. Пунктирная линия представляет собой линейную тенденцию и показывает стандартное отклонение. Во вставке — индекс кольца дерева (рассчитанный с учетом автокорреляционных и частичных автокорреляционных функций) показан в виде временного ряда (синяя линия) и нанесен на график вместе с количеством собранных выборок (красная линия) против возрастающих лет (по абсциссе) / ©www.ncbi.nlm.nih.gov

В перспективе это приведет к трансформации многих экосистем, включая появление одних представителей флоры и фауны и исчезновение других. Оценить однозначно грядущие экологические изменения пока сложно, но некоторые могут негативно сказаться на благополучии человека. Так, например, перемещение границы леса на север в тундре может привести к сокращению традиционной растительности, в том числе ягеля, который является основной кормовой культурой для оленей.

Слева: схематическое изображение распределения возрастов деревьев на разных высотах. Стрелки указывают на общую тенденцию движения линии деревьев. Справа: схема роста в течение первых 12 лет жизни деревьев, расположенных на разных высотах / ©www.ncbi.nlm.nih.gov

Добавим, что согласно прогнозу авторов статьи, серьезные климатические изменения могут привести к более быстрому сдвигу деревьев и увеличить скорость их перемещения в 100–1000 раз относительно естественных темпов миграции. В настоящее время группа ученых под руководством Терри Каллагана готовит новую публикацию, в которую войдут систематизированные данные из 600 литературных источников и новые результаты исследования.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
ТГУ
18 статей
Национальный исследовательский Томский государственный университет (ТГУ) — первый российский университет на территории Русской Азии (фактически первый российский университет восточнее берегов Волги), один из 29 национальных исследовательских университетов.
Позавчера, 18:44
47 минут
Александр Березин

В России впервые в мире зарегистрировали вакцину от коронавируса, но, кажется, этому никто не рад. Многие пишут, что так быстро медицинские средства выпускать нельзя, ведь они не успеют пройти все проверки. Другие оценивают это как «масштабный эксперимент на людях». Утверждается, что еще до третьей фазы клинических испытаний «Спутник-V » введут миллионам российских граждан — в ближайший месяц. Сообщают, что у новой вакцины много побочных реакций, а вот защитных антител она якобы дает мало. Каждый из этих тезисов в той или иной степени неверен. Впрочем, это вовсе не значит, что вакцина обязательно работает. Попробуем разобраться, как все обстоит на самом деле.

10 часов назад
4 минуты
Денис Гордеев

Скорость скачивания в бета-версии «интернета от Илона Маска» колебалась от 35,5 до 60,2 Мбит/с.

Вчера, 11:47
5 минут
Илья Ведмеденко

Российские авиастроители представили фотографии почти собранного второго серийного истребителя Су-57, который по совместительству должен стать первым истребителем пятого поколения, поступившим на вооружение ВКС России.

Позавчера, 18:44
47 минут
Александр Березин

В России впервые в мире зарегистрировали вакцину от коронавируса, но, кажется, этому никто не рад. Многие пишут, что так быстро медицинские средства выпускать нельзя, ведь они не успеют пройти все проверки. Другие оценивают это как «масштабный эксперимент на людях». Утверждается, что еще до третьей фазы клинических испытаний «Спутник-V » введут миллионам российских граждан — в ближайший месяц. Сообщают, что у новой вакцины много побочных реакций, а вот защитных антител она якобы дает мало. Каждый из этих тезисов в той или иной степени неверен. Впрочем, это вовсе не значит, что вакцина обязательно работает. Попробуем разобраться, как все обстоит на самом деле.

11 августа
11 минут
Мария Азарова

Президент подчеркнул, что препарат, созданный российскими специалистами, успешно прошел все этапы испытаний и доказал свою эффективность в борьбе с вирусом.

10 августа
9 минут
Мария Азарова

Будут ли в России осенью вновь вводить ограничения по Covid-19? Есть ли люди, перенесшие коронавирус, но организм которых почему-то не выработал антитела? На эти и многие другие вопросы попытался ответить российский ученый-медик Арег Тотолян.

Позавчера, 18:44
47 минут
Александр Березин

В России впервые в мире зарегистрировали вакцину от коронавируса, но, кажется, этому никто не рад. Многие пишут, что так быстро медицинские средства выпускать нельзя, ведь они не успеют пройти все проверки. Другие оценивают это как «масштабный эксперимент на людях». Утверждается, что еще до третьей фазы клинических испытаний «Спутник-V » введут миллионам российских граждан — в ближайший месяц. Сообщают, что у новой вакцины много побочных реакций, а вот защитных антител она якобы дает мало. Каждый из этих тезисов в той или иной степени неверен. Впрочем, это вовсе не значит, что вакцина обязательно работает. Попробуем разобраться, как все обстоит на самом деле.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

31 июля
9 минут
Sergei Sobol

Сейчас, когда многие вокруг задумываются, а не попробовать ли что-то новое и не сменить ли профессию, программирование точно одно из тех направлений, к которому стоит присмотреться. Может, вы об этом уже думали?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: