В документе, опубликованном 19 сентября в журнале Environmental Science and Technology (EST) Letters и подготовленном Джоном Баттлсом, профессором экологии лесов Калифорнийского университета в Беркли, также представлены убедительные доказательства того, что кислотные дожди ухудшают здоровье лесов.В статье сообщается о 15-летних данных продолжающегося полевого эксперимента в экспериментальном лесу Хаббард-Брук в Нью-Гэмпшире, проводимого соавтором исследования Чарльзом Дрисколлом-младшим, профессором инженерии экологических систем в Сиракузском университете.
«Принято считать, что кислотный дождь вредит деревьям, но ценность нашего исследования заключается в том, что оно доказывает причинную связь между хронической потерей почвенного кальция, вызванной десятилетиями кислотных дождей, и его влиянием на рост деревьев», — сказал Баттлс. «Временной и пространственный объем исследования — 15 лет и целые водоразделы — уникален и делает результаты убедительными».Исследователи сообщили, что деревья в водоразделе, обработанном кальцием, произвели на 21 процент больше древесины и на 11 процентов больше листьев, чем их аналоги на соседнем контрольном участке. Знаменитый сахарный клен — источник кленового сиропа — был той породой деревьев, которая наиболее сильно реагировала на восстановление кальция в почве.Исследовательский участок, управляемый Лесной службой США, стал мишенью из-за снижения темпов роста и неожиданной гибели деревьев в этом районе.
Предыдущие измерения лесной почвы показали 50-процентное истощение кальция.Кислотный дождь образуется, когда диоксид серы и оксиды азота — газы, образующиеся при сжигании ископаемого топлива — вступают в реакцию с молекулами воды в воздухе.
В горных регионах на северо-востоке есть тонкие почвы, которые уже являются кислыми, поэтому они имеют ограниченную способность противостоять атакам растворяющих питательные вещества кислотных дождей. Более того, водоразделы вдоль восточного коридора Соединенных Штатов подверглись большему воздействию кислотных дождей из-за большего количества угольных электростанций в регионе.Закон о чистом воздухе 1970 года значительно сократил выбросы диоксида серы, но уже десятилетия кислотных дождей изменили химический состав почвы во многих уязвимых регионах, включая Белые горы в Нью-Гэмпшире и Адирондак в Нью-Йорке.
Согласно исследованию Хаббард-Брук, в октябре 1999 года вертолет распространил 40 тонн сухих гранул кальция над водоразделом площадью 29 акров в течение нескольких дней. Кальций был разработан так, чтобы медленно продвигаться к водоразделу в течение многих лет.
«Это было восстановление, а не оплодотворение», — сказал Баттлс. «Мы только заменяли то, что было потеряно».Исследователи наблюдали за лесом в течение следующих 15 лет, сравнивая обрабатываемую площадь с соседним водоразделом, который имел те же характеристики, но не получал добавленного кальция.«Обработка повысила устойчивость леса к серьезным нарушениям», — сказал Бэттс. «Деревья в водоразделе, обработанном кальцием, смогли быстрее восстановиться после сильного ледяного шторма, обрушившегося на регион в 1998 году».«Это исследование имеет важные последствия, которые выходят далеко за пределы лесов северо-востока Соединенных Штатов», — сказал Дэйв Шиндлер, профессор экологии из Университета Альберты в Канаде, который не участвовал в этом исследовании. «Подобное истощение питательных веществ почвы из-за кислотных осадков произошло на большей части восточной Канады и Европы.
Это долгосрочное исследование показывает, что проблему кальция можно обратить вспять, и это обнадеживает».И Шиндлер, и Баттлз отметили, что высокая стоимость добавления кальция в почву, скорее всего, ограничит его использование целевыми водосборами, а не обработкой обширных территорий пораженных лесов.
«Предотвращение всегда предпочтительнее, и с четкими доказательствами нашего исследования, что кислотные дожди наносят вред лесам, мы надеемся, что другие страны будут заинтересованы в более быстром вмешательстве, введя стандарты загрязнения воздуха для сокращения выбросов», — сказал Баттлс.