Швейцарские исследователи определили ключевые факторы сезонного поглощения углерода в субальпийских лесах

Дайджест исследований

Изменение климата влияет на динамику поглощения углерода и фенологию лесов, особенно в альпийских и субальпийских регионах. Здесь были исследованы долгосрочные тенденции изменения климата, чистый обмен CO2 в экосистеме (NEE), период чистого поглощения углерода (CUPnet) и их причины с использованием 26-летних измерений потоков в субальпийском еловом лесу (CH-Dav, Швейцария; с 1997 по 2022 год). Продолжительность CUPnet, время начала (SOS) и окончания сезона (EOS) были получены из сглаженных временных рядов daily NEE. Мы использовали машинное обучение, чтобы определить важность экологических факторов для daily NEE и CUPnet. В период с 1997 по 2022 год среднегодовые и максимальные температуры воздуха (Tair) повысились, в то время как содержание влаги в почве (SWC) значительно снизилось. Ежегодные выбросы углерода увеличились с 1997 по 2012 год, выровнялись в период с 2012 по 2015 год, после чего последовало снижение. Ежегодный NEE был тесно связан с длиной сети CUPnet, SOS и EOS. Не было обнаружено никаких существенных тенденций в CUPnet, SOS или EOS, что, скорее всего, указывает на экофизиологическую акклиматизацию, то есть физиологическую адаптацию к изменяющимся условиям окружающей среды за последние 26 лет. Мы выявили 48 дней со значительными отрицательными тенденциями в среднесуточном NEE за 26 лет, то есть более сильное чистое поглощение углерода или более слабую чистую потерю углерода, особенно весной и осенью, но без существенных положительных тенденций. Продолжительность светового дня, приходящее коротковолновое излучение (Rg), SWC и минимальный Tair были основными факторами ежедневного NEE. SOS в основном зависел от продолжительности светового дня и Tair, EOS - от продолжительности светового дня и Rg. Таким образом, еловый лес выиграл от более высокой температуры в период с осени по весну, что привело к более высокому чистому поглощению углерода при благоприятных условиях и уменьшению потерь углерода, когда зимний фотосинтез компенсировал дыхание. Однако высокие летние температуры все больше ограничивают NEE, что свидетельствует о неблагоприятных последствиях для субальпийских лесов Picea abies в будущем. Наше исследование продемонстрировало, что выявление факторов, влияющих на динамику NEE в ежедневном масштабе времени, позволяет лучше понять сложность последствий изменения климата для динамики роста лесов.

Исследование опубликовано в журнале Global Change Biology.