​Ученые из Сибирского федерального университета и Института леса СО РАН выяснили, чем отличается «дыхание» сосновых и лиственничных лесов. Оказалось, что сосновый лес испаряет меньше воды. Поскольку из-за глобального потепления сосна в отечественных лесах постепенно вытесняет лиственницу на север, новые данные указывают на то, что водный режим в российской тайге сильно меняется.

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.

Похожие новости

  • 21/01/2019

    Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур

    ​​Ученые Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук и Сибирского федерального университета исследовали биологическую активность углеродных наноструктур искусственного и естественного происхождения.
    799
  • 13/01/2017

    Лабораторные работы: ученые и инновации

    ​Ученые факультета наук о материалах и химического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова совместно с научной группой под руководством Михаэля Гретцеля (EPFL, Швейцария) определили причину, по которой органо-неорганические перовскиты формируются в виде нанонитей.
    2143
  • 24/04/2017

    Красноярские ученые изобрели наночастицы для защиты и роста сельхозкультур

    Исследователи Красноярского государственного аграрного университета совместно с учеными ФИЦ Красноярский научный центр СО РАН впервые в России использовали биогенные наночастицы на основе железа для размножения и защиты сельскохозяйственных культур.
    1372
  • 10/12/2018

    Исследовано влияние лекарства от грибка на пшеницу

    ​Российские исследователи изучили токсические эффекты, которые противогрибковые препараты (фунгициды) оказывают на посевы пшеницы, зараженные плесневым грибом фузариумом. Результаты работы были опубликованы в журнале Plant Physiology and Biochemistry.
    982
  • 24/12/2018

    Белки в хвое расскажут о стрессе у деревьев

    ​Российские ученые измерили содержание белков теплового шока в хвое сосны обыкновенной и выяснили, что изменение этого параметра является прямым следствием пожаров. Свою работу они представили на Всероссийской научно-практической конференции «Механизмы устойчивости растений и микроорганизмов к неблагоприятным условиям среды».
    552
  • 24/07/2018

    Выявлены самые эффективные показатели разнообразия в экосистеме

    ​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Лимнологического института СО РАН сравнили несколько индексов, характеризующих биологическое разнообразие микроорганизмов, и нашли наиболее эффективные из них, то есть те, что дают верный результат в большем числе случаев.
    506
  • 20/06/2017

    Красноярские ученые разработали новый метод оценки влияния консервантов на организм

    ​Ученые из Института биофизики Красноярского научного центра и Сибирского федерального университета разработали новый метод оценки влияния пищевых добавок на организм на молекулярном уровне с помощью ферментов, сообщила научный сотрудник института Елена Есимбекова.
    810
  • 13/11/2017

    Как в СФУ исследуют лесные пожары

    Наука - это далеко не всегда пробирки, звонкая тишина кабинета, всклокоченный ученый муж, пристально вглядывающийся в звездное небо. Иногда это комары, мозоли и намотанные по непролазной тайге километры.
    659
  • 16/11/2018

    Красноярские ученые работают над улучшением применения фунгицида для зерна

    ​Группа ученых Сибирского федерального университета (СФУ) и Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук ведут работу над совершенствованием применения фунгицидов для борьбы с таким заболеванием зерна, как фузариоз, сообщили в пресс-службе СФУ.
    740
  • 14/12/2018

    Красноярские ученые оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки

    ​Экологи из Сибирского федерального университета (СФУ) оценили эффективность различных методик отбора образцов древесины для датировки и изучения климата прошлого. Исследование поддержано грантами Российского научного фонда (1, 1).
    912