Новые данные подтверждают, что относительно частые и мощные пожары превращают богатые хвойными деревьями бореальные леса Аляски в лиственные леса. Лиственные деревья, сбрасывающие листья осенью, более устойчивы к возгоранию, чем черная ель и белая ель, которые когда-то доминировали на равнинах Юкон.
По словам исследователей, еще неизвестно, сможет ли переход к лиственным лесам преодолеть вызывающие пожары эффекты потепления климата.Документ с описанием исследования опубликован в Proceedings of the National Academy of Sciences.«Мы реконструировали историю пожаров, извлекая фрагменты древесного угля из отложений, сохранившихся на протяжении тысяч лет», — сказал докторант Университета Иллинойса Райан Келли, который руководил исследованием с профессором биологии растений Иллинойса Фэн Шэн Ху. «И насколько мы можем судить, частота пожаров в настоящее время выше, чем когда-либо за последние 10 000 лет».
Исследователи изучили содержание древесного угля и пыльцы в грязи, собранной со дна 14 глубоких озер на равнинах Юкон.«Мы выбрали этот район, потому что сегодня это один из самых воспламеняемых северных экорегионов Северной Америки», — сказал Ху. «Таким образом, мы сосредотачиваемся на области, которая легко воспламеняется, и мы сосредотачиваемся на периодах колебаний климата в течение голоцена. Мы пытаемся выяснить, что происходило в прошлом, чтобы помочь нам спрогнозировать, что может произойти в будущем».Эпоха голоцена началась около 11700 лет назад и продолжается до настоящего времени.
Коллектив уделил пристальное внимание особенно теплому периоду голоцена. Этот период, получивший название Средневековой климатической аномалии (MCA), произошел от 1000 до 500 лет назад. Глобальные температуры и породы деревьев на равнинах Юкон были похожи во время MCA на сегодняшние условия.
«Этот период, вероятно, был не таким теплым, как сегодня, определенно не таким теплым, как должен быть в будущем, но, возможно, будет наиболее похожим на сегодняшний день», — сказал Келли. «Было много пожаров, почти столько же, сколько сегодня, и пожары были особенно сильными».Исследователи обнаружили, что состав древесных пород на равнинах Юкон постепенно менялся во время MCA — от лесов с преобладанием хвойных деревьев до лесных массивов, населенных относительно огнестойкими лиственными деревьями.
«Эта обратная связь от растительности помешала гораздо большему увеличению частоты возгораний, чем она уже была», — сказал Келли. «Значит, во время Средневековой климатической аномалии был предел частоты возгораний».По словам Келли, такие же изменения в древесных породах происходят сегодня.
Большая часть его исследовательской территории сгорела за последнее десятилетие, и теперь там, где когда-то росла черная ель, растут молодые лиственные деревья.Однако текущая активность лесных пожаров в исследуемой области уже превысила предел, наблюдаемый во время MCA, сказал Келли. Средняя частота пожаров в этом регионе за последние 3000 лет составляла девять или 10 пожаров в тысячу лет.
Но за последние 50 лет количество лесных пожаров удвоилось, почти до 20 на 1000 лет, сказал он.«Это похоже на пожар каждые 50 лет, тогда как в прошлом он был ближе к пожару каждые сто лет», — сказал Келли.
Результаты примечательны тем, что бореальные леса покрывают более 10 процентов поверхности Земли и содержат огромное количество углерода, в первую очередь в почве, сказал Келли.«В бореальных лесах больше углерода, чем в атмосфере», — сказал он. «И один из основных способов, которыми углерод, накопленный за тысячи лет, выходит из почвы, — это сжигание».По его словам, выброс этого углерода в результате пожаров увеличивает количество парниковых газов в атмосфере, что может привести к дополнительному потеплению климата.«Похоже, что регион Юкон-Флэтс переживает беспрецедентный для эпохи голоцена переходный период», — сказал Ху. «И переход может быть показателем того, что произойдет в большей части северноамериканских северных лесов в ближайшие десятилетия».
«Район исследования Райана уже покрыт лиственными лесами, потому что за последнее время сгорело так много елей — это уже отличается от подавляющего большинства бореальных лесов», — сказал Ху. «Сегодня климат в этом регионе теплее, чем за последние 10 000 лет, и мы знаем, что климат продолжает нагреваться».По словам Ху, по мере продолжения потепления вполне вероятно, что даже лиственные леса станут легковоспламеняющимися.«Это дерево», — сказал он. «Если он высохнет, он сгорит».
В исследовательскую группу вошли ученые из Университета Айдахо, Университета Миннесоты и Вашингтонского университета. Национальный научный фонд и Сообщество экологических исследований национальных парков поддержали это исследование.