Эффект наиболее очевиден в северном климате и на больших высотах, где основным ограничением роста деревьев были низкие температуры, сообщает команда на этой неделе в онлайн-журнале Science Advances.
«Наше исследование показывает, что на подавляющем большинстве поверхности суши деревья становятся все более ограниченными водой», – сказал первый автор Флурин Бабст, проводивший исследование в Лаборатории исследования колец деревьев UA и Швейцарском федеральном исследовательском институте WSL в г. Цюрих.
«Это первый случай, когда кто-либо спрогнозировал реакцию роста деревьев на климат в почти глобальном масштабе», – сказал Бабст.
Исследователи сравнили годовые кольца деревьев за два периода времени: 1930-1960 и 1960-1990 гг. Годичные кольца шире в лучших условиях и уже в худших.
Измерения ширины кольца проводились с деревьев примерно на 2700 участках, охватывающих все континенты, кроме Антарктиды.
Для этих двух периодов времени команда также нанесла на карту среднюю температуру, осадки и показатели засухи для растений в сетку, охватывающую умеренные и северные регионы мира.
Добавление данных о годичных кольцах на карту позволило ученым увидеть, соответствовали ли изменения климата в течение 20-го века изменениям в росте деревьев в мире.
Соавтор UA Дэвид Франк сказал: «Мы видели области, где в начале 20-го века температура ограничивала рост. Но теперь мы наблюдаем сдвиги в сторону ограничения влажности и засухи."
По сравнению с 1930-1960 гг.
С 1960-1990 гг. Средняя температура повысилась на 0.9 градусов F (0.5 градусов Цельсия), а площадь суши, где рост деревьев в основном ограничивался температурой, сократилась на 3 градуса.3 миллиона квадратных миль (8.7 миллионов квадратных километров), площадь размером с Бразилию.
Бабст был удивлен, что такое небольшое изменение температуры сместило бы такую большую площадь деревьев с ограничения температуры на ограничение воды.
«Это намного больше, чем я ожидал», – сказал Бабст, ныне научный сотрудник Швейцарского федерального исследовательского института WSL.
«Открытие имеет значение для будущего роста лесов и деревьев, а также для управления лесным хозяйством», – сказал Франк, директор Лаборатории исследования древесных колец и профессор дендрохронологии в UA.
«Снижение роста указывает на усиление стресса для растений, что может быть связано со смертностью», – сказал он.
Доклад команды «Перераспределение климатических факторов глобального роста деревьев в XX веке» планируется опубликовать в Интернете в журнале Science Advances 16 января.
Более подробная информация о соавторах и финансирующих агентствах находится внизу этого пресс-релиза.
С появлением систематических спутниковых наблюдений в конце 1970-х годов ученые теперь могут изучать изменения в росте растительности на больших территориях, сравнивая спутниковые снимки одного и того же места с течением времени и измеряя «зелень» на снимках.
Зеленость – это мера того, насколько растения покрыты листвой и насколько быстро они растут.
Однако спутниковые наблюдения были недоступны большую часть ХХ века. Более того, измерение «зелени» на спутниковом снимке не может сказать, сколько отдельных растений росло из года в год.
«Спутники видят только листья – они не видят древесину, в которой хранится углерод», – сказал Бабст. "Мы хотели показать деревянную перспективу."
Он и его коллеги хотели, чтобы наземные измерения роста деревьев сравнивали с данными со спутников. Используя несколько баз данных измерений годичных колец со всего мира за периоды 1930-1960 и 1960-1990 годов, исследователи смогли увидеть, изменился ли средний рост деревьев.
Кроме того, поскольку исследование команды объединяет обширную базу данных о росте годичных колец по всему миру с глобальными климатическими данными за тот же период времени, новые результаты помогут проверить и улучшить компьютерные модели того, как климат влияет на растительность, сказал Фрэнк.
Соавторы Бабста и Фрэнка – Валери Труэ из UA; Оливье Бурио из Strada Universit?т в Сучаве, Румыния; Бенджамин Поултер из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд; и Мартин П. Жирарден из отдела природных ресурсов Канады в Квебеке и Квебекский университет в Монреале, Канада.
Программа European Union-Horizon 2020 и Швейцарский национальный научный фонд финансировали исследование.