PNAS: Нестабильность многолетней мерзлоты сводит на нет положительное влияние потепления на радиальный рост бореальных лесов
В бореальных лесах короткие вегетационные периоды, низкие температуры и наличие мёрзлой почвы (многолетней мерзлоты) ограничивают рост деревьев. Потепление климата может потенциально усилить рост за счёт повышения температуры воздуха и почвы. Здесь авторы обнаружили снижение роста деревьев с 1980-х годов в южных широтах и его увеличение в более высоких, более холодных широтах, по крайней мере до 2000-х годов. Эти результаты показали, что недавнее потепление многолетней мерзлоты в самых высоких широтах, где она более распространена в ландшафте, вызвало значительный стресс для роста деревьев из-за дестабилизации грунта. Деревья, растущие в нестабильной многолетней мерзлоте, использовали своё поглощение питательных веществ, чтобы оставаться в вертикальном положении, вместо того, чтобы увеличивать свой рост. Это указывает на то, что бореальные леса не станут более продуктивными с потеплением климата и последующим таянием многолетней мерзлоты.
Потепление климата может смягчить температурные и питательные ограничения на рост деревьев в бореальных регионах, потенциально повышая бореальную продуктивность. Однако в условиях многолетней мерзлоты потепление также нарушает физическую основу, на которой растут деревья, что приводит к наклонным деревьям или «пьяным» лесам. Наклон деревьев может уменьшить радиальный рост, подрывая потенциальные преимущества потепления. Авторы обнаружили широко распространённое сокращение радиального роста в бореальных лесах южных широт с 1980-х годов. В средних широтах радиальный рост увеличился с ~1980 до ~2000 года, но затем показал признаки снижения. Усиленный рост был очевиден с 1980-х годов в более высоких широтах, где радиальный рост, по-видимому, ограничен температурой. Однако недавние изменения стабильности многолетней мерзлоты и связанное с этим увеличение частоты случаев наклона деревьев стали существенным стрессовым фактором, что привело к сокращению радиального роста бореальных деревьев в самых высоких широтах, где многолетняя мерзлота обширна. Было показано, что деревья, растущие в нестабильных районах многолетней мерзлоты, выделяют больше неструктурных запасов углеводов для компенсации наклона, который ставит под угрозу радиальный рост и потенциальные выгоды от поглощения углерода от потепления. Это более высокое распределение ресурсов в «пьяных» деревьях необходимо для создания высокоплотной реакционной древесины, богатой лигнином, которая требуется для поддержания вертикального положения. С продолжающимся потеплением климата ожидается широкомасштабное сокращение радиального роста в бореальных лесах, что приведёт к снижению секвестрации углерода. Эти результаты улучшают понимание того, как потепление климата и косвенные эффекты, такие как нестабильность почвы, вызванная потеплением многолетней мерзлоты, повлияют на продуктивность бореальных лесов в будущем.
