37% лісів у помірних і середземноморських європейських регіонах втратили зелений колір протягом літа 2022 року

Про це свідчить наукове дослідження, яке пов’язує метеорологію, клімат і ліси. У висновку сказано, що знебарвлення певного літа є результатом метеорологічних подій, які відбулися за попередні три роки.

Під час найспекотнішого літа в Європі, 2022 року, знебарвлення помірних і середземноморських лісів було наймасштабнішим за всю історію. 37% дерев втратили свою зелень у липні та серпні, ніби осінь настала раніше. Високі температури та посуха, зареєстровані того року, сприяли тому, що багато крон стали передчасно коричневими. Але зв’язок між метеорологією, кліматом і лісами складніший і не може бути пояснений лише короткочасними метеорологічними умовами.

Рання втрата типового зеленого забарвлення лісів пов’язана зі специфічними метеорологічними явищами. Вони постійно повторюються протягом періоду до трьох років. Такого висновку дійшла група дослідників з Цюрихського федерального технологічного інституту (ETH Zurich). Їхнє дослідження називається «Метеорологічна історія подій із низьким лісом і зеленню в Європі в 2002-2022 роках», опубліковане в журналі Biogeosciences.

Не всі періоди посухи – навіть інтенсивні та стійкі – призводять до того, що ліси відразу стають коричневими. Це пояснює головний учасник дослідження, яке встановлює зв’язок між зменшенням лісів, змінами метеорологічних і кліматичних умов, в контексті глобального потепління.

Слід пам’ятати, що випадки передчасної втрати кольору є симптомом підвищеного стресу та втрати життєздатності лісів. Це також сигналізує про погіршення їх здоров’я та збільшення смертності дерев, що спричиняє зменшення лісового покриву.

Історія допомагає зрозуміти зв’язок між метеорологією, кліматом і лісами

Команда кількісно дослідила метеорологічну історію, яка передувала найбільш значним подіям зниження зелені в помірних і середземноморських лісах. Саме так вони дійшли висновку, що кліматичні умови, зареєстровані за попередні два-три роки, впливають на втрату життєздатності лісу. Три роки — це час, який знадобився, щоб повернутися до ідентифікації репрезентативних явищ. Навчання проводилися протягом 21 року, з 2002 по 2022 рік. Вони охоплювали практично всю Європу (включаючи, наприклад, Туреччину, але не росію).

Команда проаналізувала температурні аномалії та явища сильних і постійних опадів, а також періоди їх появи та тривалість. Також досліджено їхній зв’язок із метеорологічними системами синоптичного масштабу, які відповідають за формування різних атмосферних умов у великих регіонах – на рівні біома.

Ці дані були пов’язані з даними нормалізованого індексу різниці рослинності (NDVI). Цей індекс реєструє за допомогою дистанційного зондування інфрачервоне світло, відбите деревами, яке є більш інтенсивним, коли вони зелені. Коли хлорофілу більше, більше видимого світла поглинається, як і більше відбивається інфрачервоного світла. Отже, нижчий NDVI означає, що хлорофілу менше, тобто дерева менш зелені.

Найкритичніші роки для європейських лісів

Спостереження, проведені в ході дослідження, показали, що роками з найбільшою втратою зелені (найнижчий NDVI) у середземноморських лісах були 2022, 2008, 2005 і 2007 роках (у порядку спадання). Піренейський півострів сильно постраждав протягом деяких із 21 проаналізованого року. Наприклад, 2005, 2012, 2019 та 2022 – їх називають гарячою точкою ранньої втрати лісової зелені.

У середньому розраховані значення вказують на те, що середземноморські ліси зазнали більшої кількості випадків знебарвлення. Ці події охоплюють більші території, ніж у лісах помірного клімату. Незважаючи на більшу частоту та поширеність у середземноморських лісах, інтенсивність знебарвлення дещо вища в лісах помірного поясу.

У центральному регіоні Європи зелені ліси зазнали найбільше втрат в 2022, 2019, 2018 і 2020 роках (також у порядку спадання). У деяких із них наслідки поширилися на Скандинавію та Балтику (2018 та 2019 роки) та вплинули на частини південної Франції та Східної Європи (2020 та 2022 роки).

У лісах Центральної Європи зв’язок між метеорологією, кліматом і лісом почав посилюватися нещодавно – з 2018 року. Тоді як у Середземноморському регіоні значні явища втрати зелені почали спостерігатися раніше: незабаром після початку 2000 р.

Карти з низькими показниками NDVI між 2002 і 2022 роками

Інтер’єр-Дерева-Втрачають-Зеленість

 

Сітки із зафіксованими низькими значеннями NDVI (червоний), з 2002 по 2022 рік, у помірному (темно-бірюзовий) і середземноморському (світліше-бірюзовий) лісовому біомі. Пунктирна лінія розмежовує два біоми. Джерело: Карти в Додатку C дослідження «Метеорологічна історія подій малолісся-зеленості в Європі в 2002-2022 роках».

В обох лісових біомах – середземноморському та помірному – 2022 рік був найбільш критичним. 37% лісів постраждали від втрати зелені протягом літа, що значно перевищує найбільші площі, які постраждали раніше. 2022 рік – на 15% більше втрат, ніж у 2018 році, і на 13% більше, ніж у 2019 році.

Дослідження також відзначило, що за цей 21 рік, 26% ​​проаналізованих лісів не постраждали від втрати зелені. Ті, що пройшли неушкодженими, розташовані в північно-східній Європі або в гірських регіонах, таких як, наприклад, Альпи та Карпати.

2-3 роки водного стресу серед попередників

У досліджуваних районах є кілька метеорологічних явищ, які поєднуються, а деякі постійно повторюються до того, як спостерігається втрата забарвлення. Дослідники вважають їх передвісниками зменшення зелені лісів:

«Звичайний попередник у помірних і середземноморських біомах, хоча з невеликими часовими відмінностями: аномальне накопичення посушливих періодів із дефіцитом дощів протягом 26 місяців, які передують зменшенню зелені в помірному біомі, та 34 місяці, що передують цьому в біомі. Посилення посухи (відсутність дощів) у середземноморських лісах за вісім місяців, що передували даному літу. Специфічний попередник у помірному біомі: постійна висока температура протягом 25 місяців, що передували втраті кольору, з різкими піками в попередні три сезони вегетації. Ближче до літа (на чотири місяці раніше) аномалії великої величини, опадів менше, а температура вище норми».

Таким чином , час – і накопичення стресових умов протягом цих 2-3 років – відіграють вирішальну роль у феномені втрати зелені. Це краще зрозуміти, коли ми знаємо, що літо 2003 року було одним із найпосушливіших і найспекотніших за всю історію в багатьох частинах Європи. Але оскільки в попередні роки не було посухи чи постійних високих температур, значних явищ втрати води не спостерігалося.

Паралельно дослідження показує, що метеорологічні системи синоптичного масштабу просторово впливають на описані вище попередники на рівні великих регіонів (біомів). Більш інтенсивні посушливі періоди зумовлені зменшенням частоти циклонів у середземноморському біомі та збільшенням у частоті антициклонів у помірному біомі. Однак ці ефекти можуть відрізнятися в локальному масштабі залежно від кліматичної системи, яка конкретно впливає на кількість опадів у певній місцевості.

Хоча прогнозувати, чи будуть ліси зазнавати явища зміни кольору в майбутньому на основі цього типу метеорологічного аналізу, є редукційним, оскільки існує кілька інших факторів загрози, які неможливо виключити з рівняння (деякі з яких також посилюються наслідками зміни клімату, наприклад як шкідники та хвороби або пожежі), команда сподівається, що інформація, яка міститься в дослідженні, сприятиме вдосконаленню моделей лісового господарства та підтримці превентивних заходів управління, які підтримують життєздатність і стійкість лісів.