В рамках трехлетнего гранта НАСА в размере 602 349 долларов США Нумата и группа ученых оценят, как засухи 2005 и 2010 годов повлияли на опушки леса и в какой степени характер обезлесения влияет на уязвимость деревьев.Его команда состоит из старшего научного сотрудника Марка Кокрейна, эксперта по лесным пожарам; доцент Джеппе Кьерсгаард, инженер-агроном Института водных ресурсов SDSU; и профессор Сонаира С. да Силва из Федерального университета Акко в Бразилии. Над проектом также будет работать один постдокторант.
Исследование будет сосредоточено на южной части бразильской Амазонки, включая штаты Акко, Рондония и Мату-Гросу. Эти районы пострадали от обеих засух и сильно обезлесены, но на них были разбросаны фрагменты оставшихся лесов.Замедление вырубки лесовПо словам Нуматы, бразильская Амазонка занимает 60 процентов территории страны, что составляет половину континентальной части Соединенных Штатов.
К 2013 году вырубка лесов, начавшаяся в 1970-х, очистила территорию, эквивалентную Северной Дакоте, Южной Дакоте, Миннесоте и Айове вместе взятым.
По словам Нуматы, фермеры на обезлесенных территориях выращивают крупный рогатый скот, но в последнее время выращивают сою. Чтобы расширить производство, они просто вырубили больше лесных площадей.
Он добавил, что в последнее десятилетие бразильское правительство вводило в действие нормативные акты, которые помогли замедлить вырубку лесов. Следовательно, фермеры «теперь должны управлять своей землей более рационально».Анализ фрагментации леса«Продолжительная засуха в 2005 году вызвала гибель большого количества деревьев», — пояснил Нумата, добавив, что последующая засуха в 2010 году была гораздо более серьезной и обширной.Исследователи из Калифорнийского технологического института обнаружили, что полог леса еще не восстановился после засухи 2005 года, когда произошло еще более сильное событие 2010 года. «Этот двойной удар может иметь длительные последствия для леса», — добавила Нумата.
Однако, по словам Нуматы, воздействие, вероятно, будет различным в зависимости от формы и размера фрагментов леса. Деревья на опушке фрагментов леса подвергаются большему воздействию солнечной радиации, меньшей влажности и более сильным ветрам. Это затем приводит к истончению кроны деревьев, гибели деревьев и растений и значительным изменениям видов, которые лес может поддерживать.
Эти краевые эффекты различаются в зависимости от расстояния от края до внутреннего леса и времени, прошедшего с момента создания края леса, пояснил Нумата. Поскольку южная часть Амазонки интенсивно обезлесена и фрагментирована, Нумата предполагает, что эти опушки леса более уязвимы для засухи, чем деревья во внутренних лесах.Чтобы убедиться в этом, он и его команда изучат спутниковые данные Landsat с 1997 по 2014 год, чтобы задокументировать, когда были созданы фрагменты леса и как их размер и возраст влияют на их реакцию на засуху.
По словам Нуматы, после пространственной характеристики фрагментов леса группа посетит определенные участки в зависимости от градиента интенсивности засух и фрагментации леса в июле, чтобы измерить растительность через равные промежутки времени от края леса. Затем полевые результаты будут сравниваться с пространственными и временными изменениями биофизических условий леса, такими как эвапотранспирация, фенология и озеленение, полученными с Landsat для тех территорий, которые пострадали от засухи, и тех, которые не пострадали.«Засуха резко снижает доступную воду и влияет на здоровье растительности», — сказал он.Основываясь на результатах, ученые попытаются предсказать уязвимость и реакцию леса на будущие изменения климата и земного покрова.
«Опушки леса могут служить индикаторами переломного момента, когда будущие засухи и изменение климата могут вызвать множество экологических изменений в системе Амазонки», — добавил Нумата.