Температурный сценарий сдерживает рост Мурманских, Архангельских и Костромских лесов

Вопрос о том, как природно-климатические факторы лимитируют продуктивность растительности, давно представлял интерес у экологов. По этой причине в Институте глобального климата и экологии имени академика Ю.А. Израэля провели исследование с использованием эмпирической модели Miami.

За основу для исследования были взяты три субъекта Российской Федерации: Мурманская, Архангельская и Костромская области. Именно эти регионы представляют собой три подзоны бореальной тайги: северную, среднюю и южную. В качестве конкурирующих факторов были выбраны среднегодовая температура и годовые осадки в России. 

На территории Костромской области больше доминирует южно-таежный Ладожско-Вычегодский биом. Но юге Архангельской области преобладает среднетаежный Ладожско-Вычегодский биом, а Мурманская область преимущественно покрыта гипоарктическо-таежным Кольско-Карельским биомом. 

Среднегодовая температура в России растет приблизительно в 2,5 раза быстрее, чем среднеглобальная, а в Арктике — в 3,5 раза быстрее. Поскольку большая часть лесов располагается в северных широтах, лесные биомы находятся под усиленным влиянием изменений климата. Потенциально, именно здесь можно ожидать изменений связанных с лимитированием температуры и годовых осадков.

Модельный «принцип лимитирования» давно используется в экологических расчетах, и стандартом принято считать экофизиологическую модель фотозинтеза (Farquhar et al., 1980), которая задала начало для многих глобальных и локальных моделей. 

Сопоставление полученных значений по модели Miami с уже имеющимися литературными значениями NPP (показатель годовой продуктивности растений в биосфере) показали разумность произведенных оценок. 

Исследователи использовали «умеренный» сценарий RCP4.5 воздействия парниковых газов и аэрозолей на климат. Полученные выводы для текущего климата (на 2020 год) для приморских частей Мурманской области схожи со значениями лесных частей Архангельской области, в результате чего среднее значение NPP Мурманской области попадает в градацию NPP Архангельской области. Подобная повышенная продуктивность не свойственна экосистемам Арктики, в данном случае — кустарничковым тундрам.

В реальности, продуктивность принимает минимальные значения в этой зоне — это напрямую связано с особенностями природных условий выбранных территорий, поскольку здесь низкие температура и осадки. Исследователи также отметили, что потребуется дополнительное рассмотрение вопроса расчета NPP в зоне контакта экосистем суши и Северного Ледовитого океана. Климатический сценарий RCP4.5 рассчитанный ранее для 1990-2100 гг. соответствовал «умеренному» росту температуры и осадков. Обновленный результат говорит, что во всех случаях до 2100 года сохранится лимитирование продуктивности температурой.

Unsplash / Max Sudyin / Jaroslaw Kwoczala