Глобальное потепление заставит российские леса дышать экономнее

Сейчас в российских лесах преобладает лиственница, а особенно часто встречается вид «лиственница сибирская» (Larix sibirica). Причина этого состоит в том, что большинство российских лесов лежит в зоне очень холодного климата и стоит на вечной мерзлоте. Ученые уже заметили, что по мере глобального потепления обыкновенная сосна (Pinus sylvestris) «выталкивает» лиственницу на север. В ходе этого процесса ареал этого рода деревьев не сокращается, но сдвигается в более северные области — бывшую лесотундру и тундру. Однако ранее занятые ею территории со временем переходят в леса, где много сосны. Это заставило авторов новой работы, опубликованной в Agricultural and Forest Meteorology, заинтересоваться тем, как изменится водный режим лесов после того, как процесс «выталкивания» лиственницы на север зайдет достаточно далеко. Вопрос этот интересен не только с локальной, но и с мировой точки зрения: российские северные леса составляют 20% от площади всех лесов в мире, то есть серьезно влияют на климат планеты.

Исследователи сравнили два участка леса одинакового возраста — 49 лет, из которых один был лиственничным, а второй засажен соснами. Согласно измерениям 2015—2016 годов, лиственницы испаряли довольно много воды из почвы. Растения делают это через устьица на листьях (или иголках) в процессе дыхания, но уровень такого испарения у них различается, причем часто во много раз. Для лиственницы этот уровень составил 284 миллиметра в год, для сосны — на 20% меньше, примерно 227 миллиметров.

Сегодня сосна и лиственница занимают 80% площади наших лесов. Если сосна в северной их части заменит лиственницу, уровень испарений в лесах радикально снизится. Сейчас трудно однозначно сказать, к чему это приведет. Если бы температуры не менялись, то меньшее испарение могло бы привести к заболачиванию: вода из лесной почвы не успевала бы покинуть ее с помощью растений, «выкачивающих» влагу из грунта. Но, с другой стороны, за общемировым ростом температур обычно увеличивается и объем испарений. Если это так, то замена лиственницы сосной в существующих таежных лесах просто скомпенсирует рост испаряемости из-за потепления.

Испарения над лесами играют огромную роль в формировании осадков: влага оттуда формирует дождевые облака. Поэтому изменения в этих процессах напрямую и в большой степени влияют на климат.

Работа ученых не затрагивает другого сходного по важности вопроса — того, как изменится режим испарения в тундре и лесотундре по мере того, как их будут захватывать отступающие на север лиственничные леса. Известно, что испаряемость в сегодняшней тундре очень низка, в первую очередь за счет низких температур. Поэтому для нее характерно переувлажнение, из-за которого в тундре нет растений с глубокой корневой системой. Наступление лиственницы на тундру (с учетом способности этого дерева испарять много влаги) может покончить с переувлажнением тундры и радикально изменить ее условия. Насколько далеко может зайти этот процесс, пока неясно.

Известно, что 2-3 миллиона лет назад, до начала регулярных оледенений, на Новой Земле находились леса, в которых были и широколиственные деревья. Таким образом, при действительно серьезном потеплении тундра как таковая в континентальной России может практически исчезнуть. Ее место займет лес.