Об изменениях климата на Севере рассказали кольца деревьев

Учёные Сибирского федерального университета (СФУ) в составе международной научной группы изучили, как изменялась со временем вариация стабильных изотопов кислорода, углерода и водорода в годичных кольцах хвойных деревьев в субарктических регионах. Полученные данные позволяют считывать по годичным кольцам климатические изменения в прошлом и моделировать будущие.

Бореальные (северные) леса охватывают огромную территорию от 50 до 70° северной широты. В северной Канаде, центральной и северо-восточной Сибири большие площади бореального леса также перекрываются зоной сплошной вечной мерзлоты, которая из-за повышения температуры воздуха оттаивает и высвобождает в атмосферу дополнительное количество органического углерода.

На рост деревьев оказывают влияние и другие параметры, например осадки, относительная влажность, продолжительность солнечного сияния. Эти параметры могут быть зафиксированы в изотопных соотношениях углерода, кислорода и водорода в годичных кольцах деревьев. По этим стабильным изотопам и имеющимся климатическим данным можно реконструировать климат вглубь веков и тысячелетий.

Текущие температурные изменения в Сибири отличаются на 4° от данных предындустриального периода, в то время как европейские хронологии и модели предсказывали отклонение в 1,5–2,5°. Это говорит о необходимости расширенного описания климатических параметров и улучшения климатических реконструкций, которые позволили бы повысить качество климатических моделей и прогнозов.

Учёные СФУ в составе международного исследовательского коллектива получили для субарктических регионов Сибири и Канады комплексные данные по всем трём стабильным изотопам. Они важны для реконструкций по продолжительности солнечного сияния и относительной влажности, а также зимне-весенних температур, которые можно извлечь из годичных колец деревьев. Чтобы делать более достоверные прогнозы, по мнению исследователей, необходимо комплексно изучать прошлые климатические изменения. Для этого нужно не только установить изменения температуры воздуха, но и рассмотреть гидроэкологические характеристики, включая влияния вечной мерзлоты в субарктике Евразии.

Учёные объяснили, что таяние вечной мерзлоты и образование термокарстовых озёр может приводить к гибели деревьев и разрушению инфраструктуры. Помимо этого, талая вода может быть использована деревьями в течение тёплых периодов роста, а информация об этом может быть зафиксирована в изотопном соотношении стабильного изотопа кислорода в годичных кольцах деревьев.

Сегодня перед научным коллективом стоят задачи по моделированию трёх стабильных изотопов в годичных кольцах деревьев для бореальных лесов, расположенных как в зоне вечной мерзлоты (Сибирь, Канада, Аляска), так и вне её (Финляндия, Швеция, Норвегия). Необходимо смоделировать глубину оттаивания мерзлоты и оценить адаптационные способности лесных экосистем к меняющимся климатическим условиям, а также выявить триггеры, приводящие к увеличению дефицита упругости водяного пара и снижению продолжительности солнечного сияния в течение последних 1500 лет. Одним из таких триггеров, по мнению учёных, являются стратосферные вулканические извержения.

Лесные ресурсы — последние новости

Россия — последние эко-новости