Хотя общеизвестно, что на вершинах гор холоднее, чем в долинах внизу, новое исследование Университета Вермонта (UVM) меняет представление о том, что мы знаем о лесах и климате.
В исследовании, опубликованном в журнале Ecology and Evolution, изучаются леса, в которых наблюдается «скопление холодного воздуха» — явление, когда холодный воздух с возвышенностей стекает в нижние долины, меняя ожидаемые температуры на противоположные: теплые внизу и холодные вверху — это обычно происходит в горных районах. То есть температура воздуха падает по мере спуска с горы в долину.
«Наряду с температурными инверсиями мы также видим инверсии растительности», — говорит ведущий автор исследования и бывший научный сотрудник UVM Мелисса Пасторе. «Вместо того, чтобы находить более холодолюбивые виды, такие как ель и пихта, на больших высотах, мы обнаружили их на более низких высотах — прямо противоположно тому, что мы ожидали».
И воздействие на эти экосистемы существенно: «Это объединение холодного воздуха фундаментально структурирует лес», — говорит соавтор исследования профессор UVM Кэрол Адэр.
Это понимание «может помочь лесным управляющим расставить приоритеты и защитить территории с частым и сильным скоплением холодного воздуха, чтобы сохранить холодолюбивые виды по мере потепления климата», — говорит Адэр.
В течение двух лет исследователи изучили три лесных участка в Новой Англии, начиная от мелкой, похожей на кратер котловины Нулхеган в Северо-восточном королевстве Вермонт и заканчивая более высокими пиками и более глубокими долинами Зеленых гор. Они собирали данные о типах деревьев, присутствующих на разрезах высот, и ежечасно контролировали температуру.
Исследователи обнаружили, что скопление холодного воздуха не является случайным ночным сезонным явлением, как считалось исторически, а происходит часто, круглый год, даже в светлое время суток, говорит Адэр. Это явление наблюдалось на каждом участке, который они изучали, но самым сильным было на участке с наименьшим перепадом высот.
Места, где наблюдается это явление, могут оказаться важными для природоохранных усилий, направленных на сохранение адаптированных к холоду видов, даже если климат в целом потеплеет, отмечает Пасторе. «Эти районы скопления холодного воздуха могут стать ценными целями для небольших территорий, которые обеспечивают убежище от изменения климата; это районы, которые могут быть изолированы от изменения климата или даже отделены от него, и они служат убежищем для видов, адаптированных к холоду, которые, как мы знаем, уязвимы».
Она добавляет, что сохранение таких мест может дать видам достаточно времени для адаптации к изменению климата путем миграции или смешивания генов с соседями, чтобы приобрести черты, необходимые для выживания в более жарком мире.
Таким образом, говорит Пасторе: «Эти участки холодной среды обитания могут послужить трамплином для некоторых видов — и тогда их можно будет купить».
Сохранение таких мест может иметь и практическое применение, говорит Адэр, «в том числе хранение углерода и создание небольших возможностей для отдыха», добавляя, что сообщества холодолюбивых хвойных деревьев имеют тенденцию хранить больше углерода, чем лиственные деревья, а лесные почвы также могут удерживать влажность дольше — это важно в периоды сильных дождей.
По словам Адэра, скопление холодного воздуха исторически наблюдалось и в других местах, но это исследование является первым, которое дает количественную оценку этого уровня во многих местах под пологом леса, и планируется провести дополнительные исследования для изучения его временных и географических масштабов.
Пасторе предупреждает, что накопление холодного воздуха не является панацеей. Эти леса «все еще будут нагреваться – я определенно не хочу говорить, что это полностью безопасные убежища, потому что там тоже произойдет изменение климата – но это может быть медленнее, и, возможно, виды, которые в противном случае могли бы исчезнуть в более теплом климате, оставаться дольше в этих местах».
Исследование весьма актуально в условиях меняющегося климата, поскольку экологи стремятся смоделировать то, что может случиться с видами, которым необходимы холодные условия. «Если в вашей модели нет этого процесса, — говорит Адэр, — вы упустите из виду, что существуют области, где холодолюбивые виды могут сохраняться и сохраняются».
По словам Адэр, темп работы стал обнадеживающим. «Я воодушевлен тем фактом, что это в некотором смысле хорошая новость. Эти районы могут помочь выжить видам, адаптированным к холоду». Она добавляет: «Большая часть моих исследований рассказывает людям, почему происходят плохие вещи, и это приятно. Это не все хорошие новости, но есть и хорошие новости. Такие места существуют. Мы можем их использовать. Они важны».
