Вот это поворот: глобальное потепление загоняет леса в горы? Как миграция деревьев изменяет экосистемы

Изменение климата оказывает всё большее влияние на глобальные экосистемы. Одним из наиболее тревожных прогнозов является миграция лесов. Ожидается, что деревья будут перемещаться не только в сторону полюсов, но и вверх по горным склонам, что может нарушить уязвимые альпийские экосистемы.

Новое исследование, опубликованное в журнале Biogeosciences, показало, что наибольшее перемещение лесных массивов вверх произошло не в северных регионах, как можно было бы ожидать, а в тропиках. В то время как на высоких широтах изменения были минимальными, в тропиках леса активно продвигаются вверх.

Масштабное исследование миграции лесов

Недавний обзор, охватывающий 115 горных вершин от западной Канады до Панамы, стал крупнейшим исследованием этого типа. Используя данные спутников с 1984 по 2017 год, исследователи обнаружили, что на северных широтах, таких как США и Канада, границы лесов почти не сдвинулись. В то же время в Мексике и Центральной Америке леса поднимались на несколько метров в год.

"Это происходит с поразительной скоростью", — сказал эколог Таунсенд Петерсон из Канзасского университета.

Причины быстрого продвижения лесов

Хотя потепление играет важную роль в изменении границ лесов, ученые пока не могут точно сказать, что изменения вызваны только этим фактором. Некоторые участки были исключены из исследования, поскольку на них могли оказать влияние человеческая деятельность, например, вырубка лесов. Тем не менее, как отмечает Кристиан Кёрнер, ботаник из Базельского университета, температура в этих районах уже была достаточно высокой для роста деревьев.

Проблемы в определении границ произрастания

Границы произрастания деревьев — это спорная тема в экологии. В то время как одни ученые используют границу как фиксированную высоту, где температура падает ниже 6°C, другие смотрят на это как на просто физическое место, где деревья заканчиваются. Этот разрыв в подходах приводит к разным выводам о том, как изменяются границы лесов.

Исследования в прошлом фокусировались на северных широтах, однако несколько лет назад Даниэль Хименес-Гарсия, биолог из Заслуженного автономного университета Пуэблы, возглавил исследование, которое показало резкие изменения в лесах на мексиканских вулканах.

"Границы лесов поднялись на 500 метров за 30 лет", — отметил он. Это побудило ученых обратить внимание на тропические регионы.

Роль спутниковых данных в исследовании

Спутниковые данные, такие как те, что предоставляет программа Landsat, идеально подходят для мониторинга изменений на больших территориях. Однако для более точного анализа локальных изменений исследователи использовали ручное картирование. Этот подход позволил Петерсону и его команде уделить почти три месяца на работу с данными. Как замечает Маттео Гарбарино, ландшафтный эколог из Туринского университета, "этот подход интересен, если его применять на больших расстояниях".

Влияние доступности воды на миграцию лесов

Кроме температуры, важную роль в миграции лесов играет влажность. В тропиках на больших высотах влажность часто выше, чем в полярных регионах, что способствует росту деревьев. По словам Гарбарино, если температура немного повысится, это может вызвать резкое изменение высоты границы леса. Это объясняет, почему леса в тропиках могут мигрировать быстрее.

Сравнение методов исследования миграции лесов

А что если…

Если миграция лесов продолжится такими темпами, это приведет к разрушению уникальных альпийских экосистем, что может повлиять на местные виды и биоразнообразие.

Плюсы и минусы различных методов

Ошибки — последствия — альтернативы

Ошибка: игнорирование факторов, кроме температуры, таких как влажность.
Последствие: невозможность объяснить все особенности миграции лесов.
Альтернатива: включение анализа влажности и других экологических факторов.

FAQ

Как выбрать метод для мониторинга миграции лесов?

Спутниковые данные — лучший выбор для глобального анализа, но для более точных локальных исследований полезно использовать ручное картирование.

Сколько времени занимает анализ изменений в границах лесов?

Это может занять несколько недель или месяцев в зависимости от объема территории и сложности исследования.

Как определить, связано ли изменение с климатом?

Для этого важно учитывать не только температуру, но и другие экологические факторы, такие как влажность.

Мифы и правда

• Миф: все изменения в границах лесов происходят исключительно из-за глобального потепления.
  Правда: помимо потепления, на миграцию лесов могут влиять и другие факторы, такие как восстановление экосистем и изменения в водных ресурсах.

Долгосрочные наблюдения и исторический контекст

Для более точной оценки изменений в границах лесов ученые также использовали архивные фотографии, сделанные ещё в 1870-х годах. Это дало возможность сопоставить современные данные с долгосрочными изменениями. Петерсон и его команда обнаружили, что данные, полученные из архивов, совпадают с современными наблюдениями.

В будущем исследователи планируют использовать искусственный интеллект для улучшения мониторинга миграции лесов, что поможет создавать более точные глобальные базы данных.