Скорость роста древесины важнее длины сезона: что показало исследование 50 000 образцов

Исследование опубликовано в журнале Science международной командой, включающей учёных из швейцарского Федерального научно-исследовательского института WSL. Они проанализировали образцы, собранные регулярно в течение вегетационного периода из хвойных лесов на четырёх континентах.

Как изучали процесс образования древесины

Исследователи отслеживали ксилогенез — формирование и развитие новых клеток древесины, называемых клетками ксилемы, которые находятся в самых внешних годичных кольцах деревьев. Каждый образец обрабатывали в лаборатории, фотографировали под микроскопом и анализировали клетка за клеткой.

Особую ценность имели долгосрочные наблюдения в швейцарской долине Лётшенталь, где исследователи WSL собирают образцы еженедельно на протяжении 20 лет на разных высотах. По словам дендрохронолога Patrick Fonti, координирующего мониторинг, такие длительные и частые наблюдения чрезвычайно редки.

Скорость образования клеток превосходит длину сезона

Ключевое открытие: скорость, с которой деревья производили новые клетки ксилемы, оказала более сильное влияние на годовое производство клеток, чем продолжительность вегетационного периода. Скорость образования древесины варьировалась значительно — от одной новой клетки в месяц до двух клеток в день.

Температурный порог и водный дефицит

Температура влияла на скорость и продолжительность образования древесины по-разному. Более тёплые условия обычно удлиняли вегетационный период, но производство клеток не росло бесконечно. Выше среднегодовой температуры около 6 °C производство клеток замедлялось, вероятно, из-за снижения доступности воды. Таким образом, более длинный вегетационный период не обязательно увеличивал годовое производство древесины.

Разные эффекты для разных широт

Результаты объясняют, почему более длинные вегетационные периоды могут по-разному влиять на леса в зависимости от широты. Исследование показало, что холодные бореальные леса в целом выигрывают от повышения температур — они растут дольше и быстрее. Однако в более тёплых средиземноморских и умеренных лесах потенциальная выгода от более длинного вегетационного периода часто нивелируется или даже перевешивается замедлением производства клеток.

Угроза для бореальных лесов

По прогнозу Antoine Cabon, лесного эколога WSL и Испанского национального исследовательского совета, по мере дальнейшего повышения температур даже бореальные леса могут в итоге испытать замедление образования древесины и потерять преимущества более длинного вегетационного периода. «Наши результаты показывают важность учёта не только продолжительности образования древесины, но и того, насколько быстро оно происходит при прогнозировании ответа лесов на потепление климата», — отмечает Cabon.

Последствия для углеродного баланса

Результаты исследования ставят под сомнение ожидание, что более длинные вегетационные периоды обязательно улучшают накопление углерода в лесах и тем самым смягчают изменение климата. Хотя накопление углерода зависит не только от клеток ксилемы, более медленное образование древесины в итоге снижает способность лесов служить поглотителями углерода.

Это данные исследования, а не медицинский совет.