Группа ученых из Калифорнийского университета в Беркли, Калифорнийского университета в Дэвисе и Геологической службы США сравнила уникальные исследования лесов, проведенные выпускником Калифорнийского университета в Беркли Альбертом Вислендером в 1920-х и 30-х годах, с последними данными Лесной службы США, чтобы показать, что сокращение крупных деревьев и увеличение плотности более мелких деревьев характерно не только для гор штата.«Старые и более крупные деревья сокращаются из-за болезней, засухи, лесозаготовок и других факторов, но что выделяется, так это то, что это сокращение распространяется на весь штат», — сказал руководитель исследования Патрик Макинтайр, который начал исследование, будучи докторантом в Калифорнийском университете в Беркли, а теперь руководит им. данные о биоразнообразии для Департамента рыб и дикой природы Калифорнии. «В лесах преобладают деревья меньшего размера, с более густой растительностью, а дубы становятся все более доминирующими по мере того, как сосны сокращаются».Авторы обнаружили, что густота крупных деревьев снизилась во всех регионах Калифорнии, с уменьшением до 50 процентов в высокогорье Сьерра-Невада, на южном и центральном побережье и в Северной Калифорнии.«Основываясь на наших данных, водный стресс помогает объяснить исчезновение больших деревьев», — сказал Макинтайр. «Районы, в которых наблюдается снижение плотности крупных деревьев, также испытали повышенный водный стресс с 1930-х годов».
Он отметил, что повышенная плотность более мелких деревьев обычно объясняется тушением пожаров в масштабах штата. Ученые обсуждают причину упадка более крупных деревьев, который наблюдается и в других частях мира, но многие подозревают, что более крупным деревьям требуется больше воды, чем меньшим деревьям, чтобы противостоять засухе и болезням.Соавтор Дэвид Акерли, профессор интегративной биологии, сказал, что леса, подвергшиеся стрессу, и исчезновение больших деревьев могут усугубить глобальную углеродную ситуацию, особенно с учетом того, что многие надеются, что леса будут поглощать все больше и больше выбросов ископаемого топлива.
«Нет никаких сомнений в том, что если вы теряете большие деревья, вы теряете остающийся углерод в лесу», — сказал он. «Утрата этих больших деревьев и воздействие стресса засухи в будущем станут большой проблемой с точки зрения его воздействия на углеродный цикл; они могут превратить поглотитель углерода в источник углерода, выбрасываемого в атмосферу».Результаты могут помочь спрогнозировать будущую реакцию лесов на изменение климата и, в частности, предположить, что повышение температуры и изменение доступности воды могут привести к крупномасштабным изменениям в составе лесов на западе Северной Америки.
Исследование было опубликовано в Интернете на этой неделе в первом выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences.Дубы захватывают леса КалифорнииПо словам Макинтайра, одно изменение, наблюдаемое исследованием, неоднократно повторяется на протяжении всей истории Калифорнии, о чем свидетельствуют палеоклиматические записи пыльцы. Дубы становятся все более распространенными, вытесняя сосны.
Сосны, как правило, преобладают в более прохладные и влажные периоды.«Наше исследование показывает, что в районах с повышенным водным стрессом, как правило, преобладают дубы, а не сосны, и этот сигнал мы видим, несмотря на различия в лесозаготовках и пожарах по всему штату», — сказал Макинтайр.
Исследование могло бы никогда не состояться, если бы данные Визлендера хранились как в Сакраменто, так и в? По словам соавтора Мэгги Келли, специалиста по расширению кооперативов Калифорнийского университета в Беркли и профессора политики и управления экологической науки (ESPM), Беркли несколько раз не спасали из мусорного бака. Висландер получил данные о растительности, когда работал на Калифорнийской лесной экспериментальной станции, форпосте Лесной службы США в Беркли и предшественнике Департамента лесного хозяйства Калифорнийского университета в Беркли, ныне входящего в ESPM.
«Это действительно удивительно широкое и подробное изображение растительности в Калифорнии того времени, и важно, что за время своего почти 100-летнего существования она несколько раз почти пропадала», — сказала она. «Патрик представляет собой один из крупнейших и наиболее полных взглядов на этот набор исторических данных по сравнению с сопоставимыми современными данными».Большинство графиков, карт и фотографий были оцифрованы благодаря усилиям Келли, соавтора Джеймса Торна из Калифорнийского университета в Дэвисе и библиотекарей кампуса, которые увидели ценность данных в будущем. Оцифровка и исследование финансировались Фондом Кека через Инициативу Беркли по биологии глобальных изменений (BiGCB) в рамках продолжающихся усилий по созданию механизма экологической информатики, или EcoEngine, для анализа исторических оцифрованных данных, касающихся экологических изменений.«Все эти записи теперь собраны вместе в цифровой форме в EcoEngine, что позволит большему количеству людей подключать данные и задавать больше вопросов, например, как насчет регистрации?
Что показывают фотографические записи?» — сказала Келли. «Мы должны помнить, что существует множество ценных наборов данных, которые мы можем использовать, чтобы делать выводы о будущем».