В условиях глобального потепления таяние многолетней мерзлоты представляет собой одно из крупнейших природных явлений, которое существенно влияет не только на инфраструктуру субарктики и Арктики, но и на экосистему северных лесов. Красноярские учёные показали, что вода из мерзлоты может помочь деревьям адаптироваться к изменяющимся условиям.

Многолетняя мерзлота — слой почвы, который долго остаётся в мёрзлом состоянии (ниже 0°), оказывает непосредственное влияние на функционирование и продуктивность большей части северных (бореальных) лесов, крупнейшего наземного биома на Земле. В последние десятилетия эта зона претерпевает значительное изменения: экстремальные погодные явления на территории становятся всё более частыми «гостями». Понимание реакции мерзлоты на изменения важно для прогнозирования состояния лесов в условиях глобального потепления. Эту тему взяли в разработку исследователи Красноярского научного центра СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) совместно с коллегами из Европы. Они выяснили, что таяние мерзлоты может смягчить стресс у деревьев от участившейся засухи. Выводы сделаны на анализе изучения годичных колец и состава стабильных изотопов углерода и кислорода лиственницы Гмелина. Исследование проводилось на 6 участках в северной тайге Центральной Сибири.

На рост деревьев в мерзлотной зоне, прежде всего, влияют температура воздуха и почвы, а также содержание влаги в сезонно-талом слое и верхних слоях мерзлоты. Результаты исследований показали, что более глубокое оттаивание почвы стимулирует радиальный рост деревьев. По изотопному же составу древесных колец учёным удалось установить, что деревья справляются с дефицитом влаги в условиях засушливого лета, получая воду из оттаивающего мерзлого слоя. Таким образом, роль мерзлоты как источника воды в тёплое и засушливое лето увеличивается.

Специалисты отмечают, что потепление в будущем может привести к долгосрочному иссушению поверхностных слоев почвы в зоне сплошного распространения многолетней мерзлоты. В этих условиях деревья бореальных лесов за счёт развитой корневой системы могут получить доступ к более глубоким горизонтам оттаивающей мерзлой почвы, что сможет поддержать их рост. «Выявление роли верхних слоёв многолетнемёрзлых почв для водного обеспечения деревьев в засушливые периоды является важнейшим результатом, который позволяет раскрыть механизмы адаптации деревьев к меняющимся условиям среды. Детальное понимание этого явления предоставит возможность доработать стратегию сохранения лесных экосистем мерзлотной зоны в условиях глобального потепления», — комментирует Александр Кирдянов, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science of The Total Environment.