«Нам нужно более целенаправленно учитывать потребности экосистемы в воде, когда мы управляем водой – как для водных организмов, так и для видов на суше», – сказала Мелисса Роде, ведущий автор исследования, опубликованного 14 июня 2021 года в Proceedings of the National Academy наук (PNAS). «Эти лесные экосистемы находятся в опасном состоянии, потому что мы нарушили естественные гидрологические процессы, на которые опираются эти виды растений для поддержки и поддержания ключевых жизненных процессов."
В сезонно засушливом средиземноморском климате Калифорнии растения и животные приспособлены полагаться на осадки и восполнение почвенной влаги в дождливые зимние и весенние сезоны для воспроизводства и роста в течение обычно засушливого лета. После истощения почвенной влаги древесные породы, часто встречающиеся в коридорах ручьев, такие как ивы, тополи и дубы, обычно используют грунтовые воды с больших глубин. Однако, как сказал Роде, который руководил исследованием как доктор.D. кандидат в Государственный университет Нью-Йоркского колледжа наук об окружающей среде и лесоводстве (ESF) и ученый из The Nature Conservancy of California, и ее коллеги обнаружили, что история была более сложной.

Проанализировав данные о озеленении растительности за пять лет на основе спутниковых снимков, исследователи обнаружили, что в некоторых случаях эти экосистемы были затронуты «субсидиями на воду», доставляемыми в результате антропогенного регулирования рек, сельскохозяйственных каналов и сбросов с очистных сооружений. Это открытие, по словам Роде, было «изгибом разума»."Измененные лесные массивы вдоль рек в наиболее засушливых регионах штата оставались более зелеными дольше в засушливый сезон и меньше реагировали на изменения уровня грунтовых вод, чем естественные экосистемы.
Многие из наиболее измененных речных экосистем находятся в Центральной долине штата Калифорния, сельскохозяйственном центре штата, который производит треть продукции для Соединенных Штатов.

После золотой лихорадки 1850-х годов последовавшие за этим массовые поселения людей привели к расчистке 95 процентов естественных пойменных лесов по всему региону. Эти изолированные и ограниченные прибрежные леса или прибрежные леса в настоящее время являются важной средой обитания исчезающих и находящихся под угрозой исчезновения видов..

Поскольку вода перенаправляется из рек в каналы, чтобы приспособить урбанизацию и многомиллиардную сельскохозяйственную промышленность, она создает искусственно стабильную среду для прибрежных лесных экосистем и феномен «живи быстро, умри молодым», благоприятствующий быстрорастущим деревьям, которые достигают пика, а затем падают в пределах несколько десятилетий. Но другие ключевые функции экосистемы, такие как восстановление новых лесных насаждений и их развитие с течением времени, ставятся под угрозу из-за обширных изменений стока и речных каналов, которые закреплены на месте и больше не создают новых зон затопления, где молодые деревья могут учреждать.
«Мы называем эти леса« живыми мертвыми », потому что лесная подстилка лишена саженцев и молодых деревьев, которые могут заменить зрелые деревья, когда они умирают», – сказал Роде. Это имеет последствия, связанные со средой обитания исчезающих видов, биоразнообразием, связыванием углерода и изменением климата.

Роде сказал: «Калифорния – один из самых биоразнообразных регионов мира, в котором обитает больше видов, чем в остальных Соединенных Штатах и ​​Канаде вместе взятых. В разгар шестого массового вымирания долгосрочная устойчивость речных экосистем Калифорнии и сохранение редких и эндемичных видов, обитающих в них, теперь зависят от целенаправленного и скоординированного управления ресурсами и государственными учреждениями."Она и TNC будут использовать выводы исследования, чтобы предоставить научное руководство калифорнийским агентствам природных ресурсов для устойчивого управления экосистемами, зависящими от грунтовых вод, по всему штату.
Исследовательская группа провела исследование PNAS, используя общедоступные онлайн-данные и Гугл Earth Engine, инструмент с открытым исходным кодом для анализа данных со спутников и других глобальных наборов пространственных данных. «Наши методы и результаты открывают целый новый мир возможностей междисциплинарных исследований и способов, с помощью которых специалисты по водным ресурсам могут учесть потребности экосистемы в воде для достижения устойчивого управления водными ресурсами», – сказал Роде.
Джон Стелла, профессор ESF и доктор Роде.D. советник, главный исследователь гранта Национального научного фонда, профинансировавшего исследование.

Он сказал: «Эта работа является новаторской, потому что Мелисса смогла объединить несколько больших наборов данных инновационным способом, чтобы понять, как взаимодействуют климат и управление водными ресурсами, чтобы поставить эти уязвимые экосистемы под угрозу. Ее выводы важны для устойчивого управления грунтовыми водами не только по всей Калифорнии, но и в регионах с ограниченными водными ресурсами по всему миру. Благодаря творческому использованию и интеграции этих больших наборов данных об окружающей среде теперь мы можем отвечать на вопросы по управлению ресурсами в масштабах, которые ранее были невозможны."

Пластиковые машины