Ученые: вода многолетней мерзлоты спасет деревья в условиях частых засух
Таяние многолетней мерзлоты может помочь деревьям бореальных лесов выдерживать засухи, вызванные потеплением, такой вывод сделала по результатам совместной работы команда исследователей из Красноярского научного центра (КНЦ) СО РАН совместно с коллегами из Великобритании, Чехии и Швейцарии, 20 марта сообщает пресс-служба КНЦ СО РАН.
Исследователи считают, что таяние многолетней мерзлоты из-за происходящего в последнее время глобального потепления окажет значительное влияние не только на инфраструктуру субарктики и Арктики, но и на экосистемы северных (бореальных) лесов. Талая вода из мерзлоты сможет помочь деревьям адаптироваться к новым условиям, таким как более частое возникновение засух.
Результаты исследования ученые представили в статье «Таяние вечной мерзлоты может смягчить стресс от засухи, вызванный потеплением, у деревьев бореальных лесов», опубликованной в журнале Science of The Total Environment.
Многолетняя мерзлота представляет собой слой мерзлой почвы, остававшийся при температуре ниже 0 °С от двух до нескольких тысяч лет. Ее состояние непосредственно отражается на функционировании крупнейшего наземного биома на Земле — северных бореальных лесов.
Средняя температура в зоне бореальных лесов за последние десятилетия значительно потеплела, что привело там ко всё возрастающему числу экстремальных погодных явлений. Чтобы прогнозировать состояние бореальных лесов в условиях глобального потепления, необходимо знать реакцию мерзлоты на эти изменения.
С этой целью команда исследователей изучила ширину годичных колец и состав стабильных изотопов углерода и кислорода деревьев лиственницы Гмелина на шести участках в зоне сплошных многолетнемерзлых почв в северной тайге Центральной Сибири.
Рост деревьев в мерзлотной зоне зависит от температуры воздуха и почвы, а также содержания влаги в сезонно-талом слое и верхних слоях мерзлоты. При этом, как показали исследования, более глубокое оттаивание почвы приводит к радиальному росту деревьев. Изотопный состав древесных колец помог ученым установить, что оттаивающий мерзлый слой почвы снижает дефицит влаги в условиях засушливого лета.
Прогнозируемое дальнейшее потепление в будущем может вызвать долгосрочное иссушение поверхностных слоев почвы в зоне сплошного распространения многолетней мерзлоты. Однако за счет развитой корневой системы деревья смогут получить доступ к более глубоким горизонтам оттаивающей мерзлой почвы, что поддержит их развитие в условиях меняющегося климата.
Доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН Александр Кирдянов пояснил, в чем важность проведенного исследования:
«Выявление роли верхних слоев многолетнемерзлых почв для водного обеспечения деревьев в засушливые периоды является важнейшим результатом, который позволяет раскрыть механизмы адаптации деревьев к меняющимся условиям среды. Детальное понимание этого явления предоставит возможность доработать стратегию сохранения лесных экосистем мерзлотной зоны в условиях глобального потепления».
Участие в исследовании, кроме специалистов из КНЦ СО РАН, приняли ученые Сибирского федерального университета, Кембриджского университета, Швейцарского федерального института леса, снега и ландшафта, Масариковского университета (Чехия), Института исследования глобальных изменений Чешской академии наук.
