Как изменение климата влияет на границы лесов: почему одни деревья поднимаются в горы, а другие — спускаются

Традиционно считается, что по мере потепления климата границы лесов смещаются вверх: регионы, которые раньше были слишком холодными для деревьев, становятся более пригодными для их произрастания. Однако новое глобальное исследование, опубликованное в International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, показало, что этот процесс не так однозначен.

В период с 2000 по 2020 год 42% границ лесов действительно сместились вверх, но 25% — наоборот, спустились вниз. Экологи из Университета Базеля (Швейцария) под руководством Сабины Рюмпф объясняют это тем, что большинство предыдущих исследований были сосредоточены на ограниченных регионах, таких как Северная Америка, Европа и Гималаи, где проще собирать данные на местах.

«Большая часть поверхности Земли остаётся малоизученной, — говорит Рюмпф. — Дистанционное зондирование позволяет получить глобальную картину, даже если на местах недостаточно наблюдателей.»

Как учёные анализировали границы лесов

Исследователи использовали глобальную карту горных районов с разрешением 250 метров, разработанную в 2018 году. Они исключили из анализа территории с менее чем 10% горного покрытия (где деревьев слишком мало для формирования чёткой границы леса) и регионы, где леса занимают более 95% площади (где граница леса размыта).

Для определения «наблюдаемой границы леса» учёные принимали во внимание верхний предел деревьев высотой от 3 метров. Затем они использовали модель, чтобы рассчитать потенциальные границы леса — места, где деревья могли бы расти при отсутствии антропогенного воздействия.

Модель учитывала два ключевых фактора: продолжительность вегетационного периода (94 дня и более) и среднюю температуру в этот период (6,4°C и выше). Если территория не соответствовала этим критериям, она считалась непригодной для произрастания деревьев, то есть находилась выше потенциальной границы леса.

Почему границы лесов ведут себя по-разному

Смещение границ лесов вниз может быть связано с локальными изменениями климата, такими как увеличение засушливости, изменение режима осадков или антропогенное воздействие (например, вырубка лесов или пастбищное хозяйство). В то же время в некоторых регионах потепление действительно способствует расширению лесов вверх по склонам.

Примеры таких изменений можно увидеть на сравнительных снимках:

• Национальный парк Уотертон-Лейкс (Канада): на фото 1913 и 2007 годов видно, как граница леса поднялась выше по склону.
• Глейшер (США): ледник Джексон на территории Национального парка Глейшер отступил с 1912 по 2009 год, а граница леса сместилась вверх.
• Швейцарский национальный парк (Граубюнден, Швейцария): чёткая граница леса хорошо видна на спутниковых снимках.

«Наше исследование показывает, что границы лесов реагируют на изменение климата не так прямолинейно, как считалось ранее. Локальные факторы играют огромную роль, и глобальные модели должны это учитывать.» — Сабина Рюмпф, эколог, Университет Базеля.

Что это значит для будущего лесов

Полученные данные подчёркивают необходимость более детальных исследований в разных регионах мира. Понимание того, как границы лесов смещаются, важно для прогнозирования биоразнообразия, углеродного баланса и устойчивости экосистем к изменению климата.

Учёные отмечают, что для сохранения лесов необходимо учитывать не только глобальные тренды, но и локальные особенности, такие как изменения в выпадении осадков, температурные режимы и антропогенное воздействие.