Ученые спрогнозировали отклик 150 видов древесных растений Северной Америки на изменение климата и обнаружили, что одновременные рост температуры и сдвиг в количестве осадков потенциально выгодны только для двух из них — дубов Quercus bicolor и Quercus shumardii. 44 видам деревьев рост температуры сулит угнетение роста и снижение выживаемости, в том числе обыкновенным сосне и ели, которые в похожих условиях широко распространены в России. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Global Change Biology.
Изменение климата на многих территориях включает в себя рост средней температуры и неравномерное изменение среднегодового количества осадков. Так, на востоке США они уже увеличились на 5-15 процентов, а на западе — примерно на столько же уменьшились. Это имеет последствия для лесных экосистем, основу которых составляют древесные виды растений. Известный механизм заключается в том, что увеличение влажности может снижать их водный стресс и ускорять минерализацию питательных веществ, способствуя росту, а засухи — усиливать водный стресс и приводить к разрушительным лесным пожарам. Однако эффект изменения климата может зависеть также от биологических и экологических особенностей самих видов, про что до сих пор известно не так много.
Ученые под руководством Кристофера Кларка (Christopher Clark) из Агентства по охране окружающей среды США составили прогноз отклика более 150 видов древесных растений на ожидаемые изменения климата на материке. Они использовали данные базы Лесной службы о биомассе и распространении деревьев с 2000 по 2016 годы и более 20 моделей, описывающих их рост и выживаемость в зависимости от изменений температуры и осадков. При этом были учтены региональные различия в изменениях метеорологических показателях: если в одних регионах участятся наводнения, то в других, напротив, ожидается дефицит осадков и сопутствующие засухи.
Судя по результатам прогностического моделирования, из 150 видов американских деревьев только два имеют шансы улучшить вегетативный рост и выживаемость в условиях роста температуры и одновременного регионального изменения осадков — дубы Quercus bicolor и Quercus shumardii. Всего к потеплению толерантно восемь видов, но почти все они столкнутся с отклонением от оптимального количества осадков. 44 вида деревьев будут угнетены при росте температуры независимо от количества осадков, в том числе Pinus sylvestris и Picea abies — обыкновенные сосна и ель, широко распространенные в лесах России. При этом даже в пределах одного рода реакция деревьев на изменение метеорологических показателей оказалась неодинаковой: если двуцветному дубу и дубу Шумарда изменение климата сулит выгоды, то еще шести видам дубов — угнетение.
Как рост, так и выживаемость деревья зависят не только от климата, но и от многих других факторов, например, активности паразитов и вредителей. В свою очередь, насекомым-вредителям изменение климата выгодно: позитивные эффекты от потепления для них значительно превосходят стрессовые, и ожидается, что в будущем ущерб от их деятельности для природных и аграрных экосистем вырастет.