Чим швидше ростуть дерева, тим раніше вони вмирають, — дослідження

Чим швидше ростуть дерева, тим раніше вони вмирають. До такого висновку прийшла команда дослідників, проаналізувавши дані про річні кільця 110 видів дерев з усього світу. Як наголошується в статті для журналу Nature Communications, відкриття вказує, що біомаса лісів навряд чи виросте у відповідь на зростання концентрації вуглекислого газу в атмосфері. Це означає, що один з найважливіших «кліматичних буферів» виявився менш надійним, ніж вважалося раніше.

Наземні екосистеми поглинають близько третини вуглекислого газу, викинутого в атмосферу в результаті діяльності людини. Одними з головних його акумуляторів вважаються дерева. Високі концентрації CO2 дозволяють їм рости швидше, що частково пом'якшує інтенсивність змін клімату. Згідно з прогнозами експертів, в майбутньому дерева продовжать виконувати роль «кліматичного буфера».

Однак є побоювання, що прискорене зростання скорочує тривалість життя дерев. Чим менше вони живуть, тим швидше накопичений ними вуглець повертається в атмосферу. В результаті ефективність уловлювання CO2 знижується, що негативно позначається на стабільності клімату. Спостереження вже свідчать про збільшену загибелі дерев по всьому світу, проте до цього часу вченим не вдавалося перевірено пов'язати її із більшою швидкістю їх росту.

Команда дослідників на чолі з РОЕЛ Бріненом (Roel Brienen) з Лідського університету вирішила з'ясувати, наскільки широко поширений конфлікт між швидкістю росту дерев і тривалістю їх життя. До сьогодні він був доведений лише для невеликого числа видів, в основному тих, що ростуть в гірських і північних лісах. Автори зібрали набагато масштабнішу вибірку: вони проаналізували закономірності росту 110 видів дерев, які ростуть від Арктики до тропічних лісів. Для цього їм довелося вивчити річні кільця 210 тисяч примірників з 70 тисяч ділянок.

Аналіз підтвердив, що швидкість росту дерев негативно корелює з тривалістю їх життя. Максимальний вік швидкорослих видів виявився нижчим, ніж у тих, що повільно ростуть. Аналогічна закономірність спостерігається серед представників окремих видів: чим інтенсивніше зростання конкретного дерева на ранніх етапах життя, тим нижчий шанс, що воно доживе до похилого віку. Наприклад, найстаріші екземпляри чорних ялин (Picea mariana) з Канади в молодості росли повільно.

З 82 видів, для яких були доступні відповідні дані, конфлікт між швидкістю росту і тривалістю життя підтвердився для 74. Він був характерний для дерев з різних кліматичних зон і систематичних груп (голонасінних і покритонасінних). В середньому збільшення швидкості росту в перші роки на 50 відсотків скорочувало тривалість життя на 23 відсотки.

Існує ймовірність, що і швидкість росту, і тривалість життя дерев залежать не один від одного, а від деяких умов навколишнього середовища, наприклад, температури або вологості. Однак більш ретельний аналіз, який автори провели для чорних ялин, дозволив відмовитися від цієї гіпотези. Він показав, що жоден з екологічних факторів не може самостійно пояснити відмінності в темпах зростання і максимальному віці дерев.

З декількох теорій, що пояснюють конфлікт між швидкістю росту і тривалістю життя дерев, автори схиляються до однієї. Відповідно до неї, у кожного виду дерев в певній місцевості є максимальний розмір. Чим швидше росте дерево, тим раніше воно його досягає, після чого ризик загибелі підвищується через фізіологічні обмеження.

Додаткове моделювання, проведене на основі даних чорних ялинок, показало, що, коли дерева швидше ростуть і раніше вмирають, круговорот біомаси прискорюється. Правда, помітити це можна лише з затримкою в десять-двадцять років. Таким чином, попри збільшення концентрації вуглекислого газу в атмосфері, обсяг лісової біомаси в довгостроковій перспективі зростатиме.

Відкриття ставить під сумнів багато прогнозів, згідно з якими в майбутньому лісу будуть поглинати все більше вуглекислого газу. Іншими словами, ефективність одного з «кліматичних буферів», на які ми розраховували, набагато нижча, ніж вважалося раніше.