Таяние вечной мерзлоты благоприятно повлияет на самые распространенные леса России

Ученые из Института леса Сибирского отделения РАН и Сибирского федерального университета совместно с коллегами из Швейцарии и США обнаружили, что таяние вечной мерзлоты заметно ускоряет развитие лиственниц — их биомасса растет до 50 раз быстрее. Таким образом, текущее глобальное потепление должно заметно стимулировать зарастание лесом редколесных и безлесных пространств севера России. Соответствующая статья опубликована в Forests.

Вопреки распространенному мнению Россия в основном безлесная страна. Лишь менее половины ее территории покрыто лесами, что намного меньше, чем даже в таких плотно заселенных странах как Южная Корея (63 процента покрыто лесами) или Япония (более 68 процентов площади покрыто лесами). Причина этого проста — более 60 процентов нашей страны занято вечной мерзлотой. Растения не могу извлекать из нее питательные вещества, поэтому северные части России подобны пустыне, где слой «полезной» почвы крайне тонок.

Авторы новой работы решили установить, как российские леса реагируют на такой важный аспект глобального потепления, как таяние вечной мерзлоты. В наибольшей степени это явление затрагивает самые неприхотливые леса нашей страны — лиственничные. Лиственницы занимают как притундровые зоны, где господствует вечная мерзлота, и где образуются малопродуктивные редколесья (20−30 кубометров лиственничной древесины на гектар), так и светлохвойную тайгу, где биопродуктивность куда выше (до 300−350 кубометров лиственничной древесины на гектар), а между деревьями часто есть травяной покров.

На лиственницы приходится почти 40 процентов площади всех российских лесов. При этом 80 процентов лиственниц нашей страны находятся в мерзлотных зонах, поэтому именно эти деревья быстрее остальных почувствуют на себе влияние глобального потепления и таяния мерзлоты.
Как показали замеры содержания азота, фосфора и калия на нескольких опытных участках вблизи поселка Тура (Эвенкия) и в Красноярске, концентрация всех этих трех элементов в хвое лиственницы увеличивается на более «теплых» почвах. Причем на «холодных», мерзлотных почвах концентрация их в молодой хвое поначалу даже выше, чем на «теплых», но быстро убывает по мере роста деревьев.

На северных почвах дефицит азота настолько острый, что лиственницы получают его за счет симбиотических отношений с грибами (так называемая микориза). Взамен на питательные вещества, в том числе азот, грибы получают от корней лиственницы глюкозу. Изотопный состав азота в хвое лиственницы на Севере свидетельствует о важности такой симбиотической связи — почти весь он поступает по «грибному каналу». Однако зависимость от грибов заметно ослабевает по мере улучшения почвенных условий — лиственницы поглощают больше азота из окружающей среды, чем получают за счет микоризы. Соответственно, снижается и глюкозная «дань» грибам.

Также авторы работы установили — на холодных мерзлотных почвах лиственницы страдают не только дефицитом азота, но и нехваткой фосфора и калия, которых в поверхностном, немерзлотном слое почвы слишком мало. Таким образом, их рост там ограничивается не одним элементом, а сразу несколькими. Исследователи отмечают, что на немерзлотных почвах рост лиственничной биомассы может до 50 раз обгонять рост тех же видов деревьев на вечной мерзлоте. Это значит, с потеплением климата деревьям будет куда проще получать больше питательных веществ и, как следствие, наращивать биопродуктивность.

Источник