Новые данные демонстрируют устойчивость гигантов тропических лесов, хотя учёные предупреждают, что недостаток питательных веществ и повышение температуры могут положить конец этой тенденции.

Глядя на высокие деревья в старовозрастных лесных массивах Амазонии, можно подумать, что эти древние существа достигли своего максимального размера и ширины.

Новое исследование показывает, что это не так: даже самые большие и старые амазонские деревья всё ещё поглощают углекислый газ (CO₂) и продолжают расти, пусть и медленно.

Под руководством Адрианы Эскивель-Мюэльберт (Adriane Esquivel-Muelbert), эколога из Кембриджского университета, исследователи проанализировали результаты измерений параметров деревьев за три десятилетия на 188 участках первичных лесов, расположенных в девяти странах Амазонии. Каждый участок площадью около одного гектара, что примерно соответствует размеру городского квартала, измерялся группами с помощью рулеток и блокнотов, часто в суровых условиях.

Участки были выбраны из Сети инвентаризации лесов Амазонии (RAINFOR), которая, по словам Эскивель-Мюэльберт, стала одним из важнейших проектов мониторинга в области тропической экологии. Период наблюдения варьировался с 1971 по 2015 гг.

«Мы уже знали, что Амазония служит поглотителем углерода, — сказала она. — Но мы хотели понять, что происходит внутри леса — какие виды деревьев меняются и как».

Исследование, опубликованное в журнале Nature Plants, показало, что средний размер деревьев увеличивался на 3,3% за десятилетие за последние 30 лет. Крупнокройные деревья, стволы которых шире 40 сантиметров, росли ещё быстрее в диаметре. Более мелкие деревья, находящиеся в тени более крупных, также росли, в то время как размер деревьев среднего размера оставался относительно стабильным.

Постоянство в бассейне Амазонки свидетельствует о том, что увеличивающееся количество CO₂ в атмосфере является фактором, способствующим росту деревьев. «Углерод — это дополнительный ресурс», — пояснила Эскивель-Мюэльберт. «При том же количестве света растение может фотосинтезировать эффективнее, когда доступно больше CO₂».

Другими словами, по мере того, как человечество выбрасывает больше углерода в атмосферу, амазонские деревья, по-видимому, используют часть его для роста. Исследователи интерпретировали эту закономерность как сочетание двух эффектов: реакции «победитель получает всё», при которой самые высокие деревья получают ещё больше преимуществ, и реакции, связанной с ограничением выгоды от углерода, при которой более низким, затенённым деревьям легче выживать в условиях низкой освещённости. Оба эффекта могут проявляться одновременно, что приводит к увеличению биомассы в обеих группах на крайних значениях шкалы размеров.

Исследование также не обнаружило признаков более быстрого отмирания крупных деревьев, что противоречит более ранним гипотезам о том, что гиганты с кронами деревьев станут первыми жертвами жары и засухи. Устойчивость этих древних деревьев, возраст некоторых из которых исчисляется столетиями, важна, поскольку они поглощают непропорционально большую долю углерода леса.

«На 1% самых крупных деревьев приходится около половины всего углерода, хранимого и поглощаемого лесом», — сказала Эскивель-Мюэльберт. Их потеря означала бы значительную потерю буферной способности Амазонии против изменения климата.

Не совсем хорошие новости

Результаты могут показаться хорошими новостями, но «это не означает, что углекислый газ полезен для леса», — сказала Эскивель-Муэльберт. «Мы наблюдаем устойчивость, а не облегчение».

Углекислый газ, возможно, способствует росту старых деревьев, но его последствия для глобального климата полностью сводят на нет то, что на первый взгляд может показаться преимуществом или благом, подчеркнула она.

По мнению Томаса Домингеса (Tomás Domingues) лесного эколога из Университета Сан-Паулу в Рибейран-Прету, новые результаты предоставляют ценное реальное подтверждение того, что давно предполагалось экспериментальными моделями. «Исследование показывает, что сообщество в целом набирает биомассу, предположительно из-за более высокого уровня CO₂», — сказал он. «Это полностью согласуется с тем, что мы тестируем в рамках проекта AmazonFACE».

AmazonFACE — масштабный эксперимент под открытым небом недалеко от Манауса в бразильском штате Амазонас — подвергает участки леса воздействию повышенных концентраций атмосферного углерода для моделирования будущих условий. Одна из главных целей проекта — выяснить, как долго может длиться эффект углеродного удобрения, прежде чем лес столкнётся с другим ограничением: нехваткой таких питательных веществ, как фосфор, кальций, магний и калий.

«Эффект CO₂ недолговечен», — пояснил Домингес. «Деревья могут преобразовывать дополнительный углерод в рост только при наличии достаточного количества питательных веществ. В Амазонии все — деревья, микробы, грибы, насекомые — конкурируют за одни и те же скудные ресурсы». Он добавил, что при ограничении питательных веществ рост может остановиться или даже пойти вспять, независимо от поступления CO₂.

Всё ещё держится

Новые данные подчёркивают, насколько сложной может быть реакция Амазонии на антропогенные изменения. Хотя до сих пор дополнительный углерод служил стимулом для роста, климатические стрессоры, особенно жара, засуха и ураганы, также усиливаются.

Предыдущие исследования показали, что общая способность Амазонии хранить углерод начинает ослабевать. Изменения в видовом составе, повторяющиеся засухи и распространение деградации вдоль южной и восточной окраин бассейна уже ослабляют части системы. «Лес всё ещё сопротивляется, — сказала Эскивель-Мюэльберт, — но это не значит, что он будет сопротивляться вечно».

Домингес отметил, что 30 лет наблюдений, хотя и впечатляют для полевых работ в тропиках, всё же охватывают лишь короткий отрезок экологического времени. «Для леса 30 лет — это ничто», — сказал он. «Эти деревья живут веками. Нам необходимо продолжать наблюдать».

Несмотря на неопределённость, оба исследователя ясно заявляют: защита зрелых, нетронутых лесов имеет решающее значение для борьбы с изменением климата. Лесовосстановление не восполнит способность старых деревьев накапливать углерод. «Эти леса устойчивы, но их невозможно восстановить», — сказала Эскивель-Мюэльберт. «Если мы их потеряем, они не восстановятся при нашей жизни».

Главная мысль исследования, добавила Эскивель-Мюэльберт, заключается не в том, что Амазония процветает в условиях изменения климата. Она в том, что лес всё ещё держится, по крайней мере, пока.

 

Ссылка: https://eos.org/articles/as-co2-levels-rise-old-amazon-trees-are-getting-bigger