Деревья продолжают поглощать углерод даже после остановки роста, выяснили ученые

Деревья могут продолжать поглощать углекислый газ еще долгое время после того, как их годовой рост прекратился. К такому выводу пришли ученые из Колумбийской климатической школы, опубликовавшие исследование в журнале Science Advances. Это открытие ставит под сомнение ключевое допущение, используемое во многих климатических моделях.

Ранее считалось, что более высокие темпы фотосинтеза напрямую ведут к ускоренному росту деревьев и, как следствие, к увеличению объема древесины, в которой углерод может храниться десятилетиями. Однако новое исследование показывает, что связь между этими процессами гораздо сложнее.

«Сейчас большинство моделей предполагают, что если есть фотосинтез, то есть и рост. Мы обнаружили, что это не так, — говорит ведущий автор исследования, эко-климатолог Мукунд Палат Рао. — Тот факт, что фотосинтеза стало больше, не обязательно означает, что в будущем деревья будут расти быстрее».

Ученые проанализировали данные со 137 участков дубовых лесов на востоке США и в Калифорнии, используя спутниковые снимки, датчики CO₂ в кронах деревьев и приборы, отслеживающие изменения толщины стволов. Выяснилось, что на востоке США дубы растут с мая по июль, но продолжают фотосинтезировать до октября. Около 36% годового поглощения углерода происходит после остановки роста. У калифорнийских дубов схожая картина: рост заканчивается к августу, а фотосинтез продолжается, и 26% углерода усваивается уже после прекращения роста.

Объяснение кроется в физиологии деревьев. Рост зависит от внутреннего давления воды, которое резко падает в жарких и засушливых условиях. «Как только наступают сухие и жаркие условия, рост останавливается практически мгновенно, в то время как фотосинтез продолжается, хотя и с несколько сниженной скоростью», — поясняет Рао.

Избыточный углерод, поглощенный после остановки роста, может использоваться для производства листьев и корней, поддерживать обмен веществ зимой или запасаться в виде крахмала для следующего сезона. Лишь часть этого углерода в конечном итоге превращается в долговременную древесную биомассу.

Результаты исследования заставляют пересмотреть прогнозы, согласно которым леса будут расти быстрее и накапливать больше углерода в условиях потепления климата и повышенной концентрации CO₂. Кроме того, разрыв между фотосинтезом и ростом усиливается в годы с резкими колебаниями погоды, что, как ожидается, будет происходить все чаще из-за изменения климата.

Ученые планируют проверить, наблюдается ли подобная закономерность у других видов деревьев и в других экосистемах.