Влияние человека на климат Земли становится все более очевидным.
Наблюдения за климатом подтверждают наличие тенденции глобального потепления: с 1900 года средняя глобальная температура повысилась на 0,8 8°C и 12 самых жарких лет, наблюдавшихся в мире с 1880 года, все они произошли в период 1990-2005 годов.
Европейская тепловая волна 2003 года стала яркой демонстрацией масштабов воздействия, которое мы должны чаще ожидать в будущем.
Последние прогнозы изменения климата в Европе предполагают, что к 2100 году температура в Ирландии и Великобритании повысится примерно на 2 8 градусов, в Центральной Европе - примерно на 3 8 градусов, в Северной Бореале и некоторых частях Средиземноморского региона - на 4-5 8 градусов.
По прогнозам, концентрация CO2 в атмосфере в 2100 году увеличится по крайней мере до 486 ppm (в некоторых сценариях даже выше 1000 ppm) по сравнению с доиндустриальной концентрацией в 280 ppm.
Леса особенно чувствительны к изменению климата, поскольку длительный срок службы деревьев не позволяет быстро адаптироваться к изменениям окружающей среды.
В связи с изменением климата существует несколько факторов, влияющих на лесные экосистемы, которые могут действовать независимо друг от друга или в сочетании друг с другом.
Два десятилетия исследований значительно улучшили наше понимание этих основных импакт-факторов.
Растущие концентрации CO2 в атмосфере увеличивают скорость фотосинтеза, но варьируются в зависимости от статуса растительного азота и видов.
Например, зрелый Fagus sylvatica и Quercus petratea в центральноевропейском эксперименте по обогащению свободного воздуха ответили больше, чем Carpinus betulus, Prunus avium и Tilia platyphyllos.
Темпы роста деревьев могут не увеличиваться пропорционально увеличению темпов фотосинтеза из-за других ограничивающих факторов, таких как доступность питательных веществ.
Повышенное содержание CO2 в атмосфере вызывает частичное закрытие желудка, снижая потери воды в результате транспирации.
Это приводит к увеличению отношения прироста углерода к потерям воды, т.е. эффективность использования воды на уровне листа и всего древостоя увеличивается.
Кроме того, увеличение выделения углерода для роста корней может позволить растениям эксплуатировать почвенную воду в более глубоких и обширных слоях почвы, тем самым смягчая отрицательные последствия водного стресса и лучше адаптируясь к ограниченной водой среде.
Прочие изменения в химической среде атмосферного воздуха на рост деревьев влияют концентрации озона в тропосфере и на поверхности земли, что может усилить стресс от засухи на деревьях и снизить биомассу деревьев в текущих концентрациях по сравнению с доиндустриальными.
Кроме того, в последние десятилетия одним из основных факторов, влияющих на рост лесных массивов и другие характеристики экосистем, были атмосферные выпадения азота.
Озон и осаждение азота влияют на физиологию деревьев, распределение углерода и взаимодействие растений, что приводит к сложным взаимодействиям с другими факторами климатического воздействия, такими как засуха.
Последствия повышения температуры будут различаться в зависимости от местоположения, так как биоклиматические зоны в Европе отличаются друг от друга по своим ограничениям лесопользования.
Одно только повышение температуры было бы выгодно для бореальных и умеренных условий, но взаимодействие с другими климатическими или связанными с площадкой факторами может изменить реакцию.
Более высокие температуры продлевают вегетационный период и могут способствовать фотосинтезу, особенно в северных широтах.
Однако в других регионах, где наличие воды ограничивает продуктивность, возможны отрицательные последствия, особенно если осадки не увеличиваются или не смещаются в зимний сезон, как это прогнозируется, например, для Средиземноморских регионов.
Изменчивость климата особенно важна в связи с изменениями осадков, поскольку экстремальные явления, такие как продолжительные засухи, имеют гораздо более серьезные последствия для роста и выживания деревьев, чем постепенные изменения в средних климатических условиях.
Поскольку деревья, очевидно, приспосабливаются к среднему местному наличию воды, экстремальные явления вызывают реакцию роста во всех условиях на площадке.
Ожидается, что ограничение водных ресурсов возрастет с Океанической до Континентальной и Средиземноморской зон умеренной зоны.
В сочетании с повышением температуры это может привести к увеличению числа засух, особенно в средиземноморской и умеренной континентальной зонах.
В этих местах жара часто является фактором стресса. Таким образом, при высоких температурах фотодыхание стимулируется при подавлении фотосинтеза.
