На протяжении десятилетий экологи предупреждали: глобальное потепление заставит растения и животных мигрировать — к полюсам и вверх по склонам гор.
Казалось бы, именно в высоких широтах — Арктике, Канаде или Скандинавии — следы этой миграции должны быть наиболее заметны. Однако новое масштабное исследование показало обратное: границы лесов быстрее всего движутся вверх в тропиках, где температура и влажность создают неожиданные условия для бурного роста.
Горные экосистемы — это не просто природные ландшафты, а живые лаборатории климата.
В культуре и религии многих народов они считались местами, где "земля встречает небо".
Сегодня же учёные видят в них индикаторы глобальных изменений: даже малейшие сдвиги температуры и влажности вызывают заметные сдвиги в распределении видов.
Горы — это как миниатюрная модель Земли: на коротком расстоянии здесь сменяются климатические зоны от тропиков до тундры. Поэтому, когда границы древесной растительности поднимаются, это не просто локальное явление — это сигнал, что климатический баланс нарушен повсюду.
115 горных вершин — именно столько объектов охватило исследование, от Канады до Панамы.
40 лет спутниковых данных из программы Landsat позволили впервые проанализировать изменения в глобальном масштабе.
Наибольший рост лесов — в тропиках. В Центральной Америке граница деревьев поднимается на несколько метров в год — рекордный показатель.
Исследование, опубликованное в Biogeosciences, показало, что в северных широтах — в Канаде и на Аляске — лесные границы почти не изменились.
Зато в Мексике и Центральной Америке деревья буквально "бегут вверх" по склонам.
По словам Таунсенда Петерсона из Канзасского университета, это движение настолько быстрое, что его можно сравнить с миграцией за считанные десятилетия.
Учёные пока не уверены, что это напрямую связано с климатом. Некоторые предполагают, что леса просто возвращаются на территории, где раньше велось земледелие или выпас скота. Но даже если фактор потепления не единственный, тенденция очевидна: границы растительности поднимаются, а экосистемы меняются.
Парадоксально, но даже само понятие "граница произрастания деревьев" вызывает споры среди экологов.
Для одних это температурный рубеж — линия, где средняя температура вегетационного периода падает ниже +6 °C, и деревья перестают расти.
Для других — это физическая линия растительности, последняя полоса деревьев перед каменными вершинами, независимо от причин.
В тропиках эти две границы могут расходиться. Здесь достаточно тепла, но рост ограничивают другие факторы — влажность, почвы и солнечное излучение. Именно поэтому даже небольшой рост температуры способен вызвать лавинообразное продвижение деревьев.
По данным Маттео Гарбарино из Туринского университета, причина кроется в сочетании тепла и влаги.
На больших высотах в тропиках сохраняется высокая влажность, что создаёт "идеальные условия" для роста. Когда температура повышается даже на доли градуса, растения мгновенно реагируют.
"Это своего рода пороговый эффект, — объясняет Гарбарино. — Влажные тропики гораздо чувствительнее к изменению климата, чем холодные вершины Канады или Альп".
Кроме того, повышение температуры активизирует микробиологические процессы в почве, высвобождая питательные вещества, что ускоряет рост растительности.
А что если альпийские луга исчезнут?
Если деревья продолжат подниматься, исчезнут экосистемы, где живут редкие виды растений, насекомых и птиц.
А что если горные леса стабилизируют климат?
С другой стороны, новые леса могут стать мощным поглотителем углерода, замедляя парниковый эффект. Но пока непонятно, насколько устойчива такая растительность на экстремальных высотах.
А что если "восхождение деревьев" — это сигнал для пересмотра глобальных моделей?
Учёные всё чаще говорят, что потепление проявляется неравномерно, и тропики — не менее уязвимы, чем Арктика. Это требует новой логики климатического планирования, где "южные горы" становятся важнейшими индикаторами изменений.
Для анализа исследователи использовали данные Landsat, хранящиеся в Google Earth Engine, что позволило отслеживать растительность на 100+ вершинах с 1984 по 2017 год.
Когда алгоритмы не справлялись, авторы вручную наносили линии лесов на спутниковые снимки — месяцы работы, чтобы выявить десятки километров "ползущих" границ.
Это не просто техническое достижение: подобные методы дают шанс создать глобальную карту "восхождения деревьев", по которой можно оценивать последствия климатических изменений в реальном времени.
1. Почему деревья поднимаются вверх, если климат теплее у полюсов?
— В тропиках влажность выше, и при небольшом росте температуры растения реагируют гораздо быстрее.
2. Все ли эти изменения вызваны потеплением?
— Не обязательно. В некоторых районах леса возвращаются на земли, ранее вырубленные или используемые под пастбища.
3. Почему это важно?
— Сдвиг границ лесов разрушает альпийские экосистемы, меняет состав видов и влияет на водный баланс гор.
4. Можно ли остановить этот процесс?
— Нет, но можно смягчить последствия, защищая уникальные высокогорные биотопы и контролируя антропогенное воздействие.
5. Где подъем наиболее выражен?
— В горах Мексики, Центральной Америки и части Анд — там границы лесов поднимаются на несколько метров в год.