Ліси, як і люди, потребують збалансованого харчування

Світові ліси харчуються дієтою вуглекислого газу швидкого харчування, що в даний час призводить до їх швидшого зростання. Але дослідник із Університету Західної Вірджинії разом із міжнародною групою вчених знаходить докази того, що ріст лісу може незабаром досягти піку, оскільки дерева виснажують азот у ґрунті протягом довших сезонів зростання.

люди

Заповідники Західної Вірджинії є "канаркою у вугільній шахті для зміни клімату" через біорізноманіття лісів, які поряд з багатими ґрунтами та рясними опадами роблять їх одними з найсильніших лісів у світі, за словами Брендена Макнейла, доцента географії в Eberly College of Arts and Sciences WVU. Ліси штату були стійкими до шквалу лісозаготівель та кислотних дощів у 19-20 століттях, але зараз демонструють симптоми погіршення здоров'я через зміну клімату.

Дерева, як і люди, повинні мати у своєму раціоні не одну річ, сказав Макнейл. І розповсюдження вуглекислого газу годує їх тим, що вони найбільше використовують. Макнейл сказав, що завдання полягає у відновленні збалансованого харчування для лісів шляхом суворого скорочення або взагалі припинення використання викопного палива.

"В атмосфері більше вуглекислого газу, і це сировина, яку дерева повинні перетворити на цукор, який вони використовують для вирощування", - сказав він. "Найглибшим є те, що, оскільки всі рослини ростуть швидше; вони сповільнюють кліматичні зміни". Але, як він пояснив, "рослини світу не можуть це робити вічно".

У статті, опублікованій у Nature Ecology and Evolution, Макнейл та майже 40 міжнародних дослідників припускають, що більшість наземних екосистем спостерігають зменшення ізотопів азоту в листі в глобальному масштабі. Це додає глобальної підтримки статті 2017 року, де Макнейл був частиною іншої групи, яка використовувала ізотопи азоту в кільцях дерев, щоб знайти докази зменшення азоту в лісах по всій території Сполучених Штатів. Більшість країн світу все ще "екологізується" у відповідь на зміну клімату, але зменшення азоту означає, що майбутнє зростання стане нездоровим та неврівноваженим, і деревам доведеться більше працювати, щоб видобути азот, продовжив Макнейл.

Його поточна робота, проведена з командою студентів, аспірантів WVU Honors College, а також Едвардом Бжостеком з кафедри біології та Ніколясом Зегре в Девіському коледжі сільського господарства, природних ресурсів та дизайну, вивчає відповіді Заходу Ліси Вірджинії до зміни клімату.

На території розміром близько шести футбольних полів у скаутському таборі заповідника Самміт Бехтель ця дослідницька група проводить величезний перепис дерев. Також скаути працюють над вимірюванням дерев у цьому проекті "громадянин-науковець", зосередженому на картографуванні 15 000 дерев відносно заповненої сітки обстеження GPS. Цей перепис забезпечить базову базу для довгострокового вивчення росту дерев в умовах зміненого клімату.

Камери у кронах дерев, мільйони лазерних променів, що зондують структуру дерев, та супутникові знімки також допомагають МакНілу та дослідницькій групі зрозуміти, як ліс може підтримувати продуктивність і як різні види пристосовуються до зменшення азоту та збільшення вуглекислого газу. Команда вимірює все - від кутів листя до ширини та глибини коріння дерева до наявності води та поживних речовин.

Усі ці зусилля, спрямовані на вимірювання лісів, прагнуть відповісти на ключове питання: на скільки довго ліси сповільнюватимуть кліматичні зміни та допоможуть нам уникнути майбутніх витрат на адаптацію до більш хаотичного клімату?

"Це буде коштувати нам набагато дорожче, якщо ми зараз не змінимося", - сказав він. "Як описано в недавній четвертій національній оцінці клімату, збільшення діоксиду вуглецю в атмосфері змінює наш глобальний клімат так, як це дорого коштує для нашої економіки".

Макнейл сказав, що здійснення порівняно невеликих інвестицій для зменшення залежності від викопного палива є подібним до сплати премій за страхування життя. Результатом невиконання інвестицій стане ризик втрати стабільності природних систем, на які ми покладаємось у питанні, воді та захисті від хвороб та екстремальних погодних явищ.

Незважаючи на те, що прогнози МакНіла та інших дослідників звучать жахливо, він вважає, що планета і людство будуть існувати і надалі, але в дуже зміненому світі як в екологічному, так і в економічному плані.

За його словами, у міру переходу від викопного палива до екологічно чистіших джерел енергії, таких як сонячна енергія та вітер, співвідношення витрат і вигод покращиться.

"Рішення є тут", - сказав Макнейл. "Просто потрібна воля, щоб здійснити їх".