Из-за изменения климата многие лиственные деревья распускаются раньше. Однако риск поздних весенних заморозков остается высоким, а частота экстремальных засух явно увеличивается. Виды деревьев, способные быстро восстанавливаться после повреждения морозом, могут получить преимущество в будущем, показывает исследование, проведенное Швейцарским федеральным институтом исследований леса, снега и ландшафта WSL.
Весенние заморозки всегда были опасны для лиственных деревьев. Особенно, когда появляются новые листья, так как это наиболее чувствительная стадия к морозу. «Хотя много говорят о повреждении морозом, неясно, насколько сильно он влияет на наши деревья», — говорит Фредерик Баумгартен, бывший доктор философии. студент WSL. Также неясно, почему некоторые деревья рано опадают, несмотря на риск заморозков, и как изменение климата может повлиять на это в будущем. Именно это он и его коллеги-исследователи хотели выяснить.
С этой целью Баумгартен провел открытый эксперимент. Он использовал горшечные двухлетние деревья четырех местных пород: дикой вишни, черешчатого дуба, граба и европейского бука. С недельными интервалами он помещал их в термокамеру на несколько дней, чтобы имитировать теплый период и заставить их промывать в разное время — чуть раньше или чуть позже, чем контрольные деревья, оставленные в естественных условиях. Вскоре после появления листьев он вызывал искусственный заморозок в холодильной камере с двумя разной интенсивностью, что вызывало отмирание листьев. Затем он пересадил все деревья на улицу и следил за их восстановлением.
Результаты Фредерика Баумгартена были опубликованы в журнале Functional Ecology. Деревья, распустившиеся позже, больше пострадали от искусственной заморозки. Даже без обработки заморозками их развитие и рост отставали от тех, что вспыхивали раньше. В лесу они не смогли бы конкурировать с другими особями и видами. С другой стороны, если бы они распустились на несколько дней раньше, многие деревья могли бы набрать больше биомассы. Но тогда естественный риск заморозков еще выше, и, кроме того, некоторые виды подвергались более сильным нападениям тли. Это показывает, что оптимальное время для появления листьев весной установилось между этими двумя границами для каждого вида деревьев в процессе эволюции.
Однако эксперимент показал, что мороз не является одинаково большой проблемой для всех видов. «Меня поразило, насколько хорошо некоторые виды смогли восстановиться после повреждения морозом», — говорит Баумгартен. Это правда, что все замерзшие деревья росли медленнее, чем незамерзшие. Но у дикой вишни и дуба были хорошие стратегии борьбы с морозом: дикая вишня формировала новый побег с самого низа, а у дуба много запасных почек, которые могут быстро раскрыться, когда погибнет первый набор листьев. Однако 30% граба не выдержали мороза. Буки также пострадали сильнее, у них образовались более мелкие листья и более тонкая крона.
Эксперимент показывает, что способность восстанавливаться после заморозков позволяет таким видам, как дуб и дикая вишня, распускать листья раньше в течение года, несмотря на риск заморозков. Изменение климата может сделать эту способность более важной в будущем. В этом году часто становится теплее раньше, и некоторые лиственные деревья в наши дни распускают листья значительно раньше, что приводит к таким «ложным источникам».
Между тем риск экстремальных явлений, таких как поздние заморозки, вероятно, останется как минимум таким же высоким. Это означает, что морозоустойчивые виды в будущем смогут лучше противостоять морозочувствительным видам, особенно когда в том же году произойдет другой стресс, например, сильная засуха. Это изменит наши леса в долгосрочной перспективе. «Со временем может сформироваться новое видовое сообщество, которое лучше приспособлено к морозам», — говорит Баумгартен.
