В рамках исследования, которое финансировалось Национальным научным фондом, ученые исследовали хвойные леса в богато разнообразном регионе Кламат в северной Калифорнии и юго-западном Орегоне. Крегион — это ботаническое место, где произрастают 29 видов хвойных деревьев и множество видов растений, которые больше нигде на Земле не встречаются.
Исследователи взяли образцы участков, которые сильно сгорели во время лесных пожаров в период с 1987 по 2008 год. Они обнаружили, что после пожара деревья и кустарники лиственных пород быстро прижились, либо вновь прорастая из уцелевших корневых систем, либо быстро разрастаясь из семян, оставшихся в почве. Эти растения доминировали в растительности, по крайней мере, первые несколько десятилетий после пожара.
С другой стороны, большинство хвойных деревьев не спешили конкурировать, полагаясь на появление новых саженцев, высаженных деревьями на менее сильно обгоревших участках или за пределами периметра пожара.В результате хвойным деревьям оставалось всего несколько лет, чтобы прижиться, прежде чем восстанавливающиеся лиственные породы и кустарники стали достаточно густыми, чтобы их подавить. «Если они упустят это окно, у них будет меньше шансов на успешное укоренение, и их рост будет медленнее», — говорит автор исследования Кристина Андерсон-Тейшейра, лесной эколог из SCBI и Смитсоновского института тропических исследований. Фактически, исследование показало, что чем больше интервал между огнем и укоренением хвойных деревьев, тем медленнее растет дерево.«Экосистема Кламат — важная переходная зона, отделяющая кустарники калифорнийского чапараля от тропических лесов с умеренным климатом на северо-западе Тихого океана», — говорит Джонатан Томпсон, старший эколог Harvard Forest и соавтор исследования. «Наша работа предполагает, что изменение климата подтолкнет чапараль на север за счет существующих хвойных лесов Кламата».
Поскольку большинство хвойных пород зависит от распространения семян от выживших деревьев, большие участки сильного пожара могут поставить растущую часть ландшафта под угрозу плохого восстановления хвойных пород после пожара. Исследование предполагает, что эта тенденция может быть еще более выраженной, потому что в более засушливых условиях необходимы более обильные источники семян для поддержки саженцев хвойных деревьев при плотности, достаточной для восстановления лесов.
Кроме того, предыдущие исследования Томпсона и других предполагают, что молодая растительность с преобладанием кустарников, которая развивается после сильного пожара, имеет тенденцию гореть сильнее при последующих пожарах, чем старые хвойные леса, а это означает, что после сильного пожара хвойный лес превращается в систему с преобладанием кустарников. , нелесная растительность может сохраняться почти бесконечно за счет цикла многократного выжигания.«Мы видим, что изменение климата влияет на систему с двух сторон», — говорит Томпсон. «Во-первых, это замедляет рост хвойных деревьев, удерживая их низко к земле и делая их более уязвимыми для будущих пожаров в течение более длительного периода времени. Во-вторых, изменение климата делает пожары более частыми.
Это явление, которое исследователи называют« интервальным сжатием », угрожает трансформировать этот и другие засушливые, подверженные пожарам леса во всем мире ».Тем не менее, некоторые части ландшафта могут быть относительно устойчивыми. Например, хвойные деревья могли восстанавливаться на более влажных участках, даже на относительно больших участках с высокой вредоносностью и немногими уцелевшими деревьями. «В регионе Кламат хвойные деревья выращиваются на протяжении тысячелетий», — говорит Томпсон. «Некоторые участки, несомненно, выживут независимо от того, какой климат на них обрушится».Исследователи надеются, что эти результаты помогут предоставить информацию, необходимую для определения приоритетов управленческих усилий. «Наше исследование помогает определить места, подверженные наибольшему риску исчезновения лесов, где менеджеры могут либо нацелить управление на восстановление лесов после пожаров, либо согласиться с тем, что мы увидим некоторую степень преобразования ландшафта в ближайшие десятилетия и научитесь достигать экологических целей в новых режимах климата и нарушений », — говорит Алан Тепли, лесной эколог SCBI и ведущий автор исследования.
Эти результаты также могут быть применены в более широком контексте к другим лесным экосистемам. «Есть опасения по поводу большей части западных территорий США и других подобных ландшафтов, поскольку в условиях изменения климата вероятность восстановления лесов снижается, — говорит Андерсон-Тейшейра. «И это может затем уменьшить лесной покров на ландшафте и привести к большим потерям при хранении углерода». По словам Андерсона-Тейшейры, судьба региона Кламат частично зависит от выбросов углерода в обществе, где увеличение выбросов ведет к еще большему потеплению, что в конечном итоге может привести к еще большей потере лесов.