Ураган «Мария» не только уничтожил гораздо больше деревьев, чем любой из ранее изученных штормов; большие, старые деревья, которые считались особенно устойчивыми к штормам, пострадали больше всего. Ведущий автор Мария Уриарте, преподаватель Института Земли Колумбийского университета, сказала, что, поскольку прогнозируется усиление ураганов с потеплением климата, нанесенный ущерб, вероятно, предвещает больше таких событий. "Эти ураганы убьют больше деревьев. Они собираются сломать больше деревьев.
Факторы, которые защищали многие деревья в прошлом, больше не будут применяться », – сказала она. «Леса будут становиться все короче и меньше, потому что у них не будет времени отрасти, и они станут менее разнообразными."
Когда Мария попала в Пуэрто-Рико в октябре 2017 года, он вошел в категорию 4 с ветрами до 155 миль в час и местами до трех футов дождя. Многие деревья были лишены листвы, сломаны пополам или вылетели из земли.
Самый сильный шторм, обрушившийся на остров с 1928 года, Мария убила или серьезно повредила примерно от 20 до 40 миллионов деревьев.
Уриарте, который отслеживал рост и смертность деревьев в Пуэрто-Рико в течение последних 15 лет, вернулся вскоре после урагана и начал документировать его последствия. Для нового исследования она и двое коллег остановились на участке площадью 40 акров национального леса Эль-Юнке, недалеко от столицы Сан-Хуан, за которым с 1990 года интенсивно наблюдают несколько команд.
Этот долгосрочный мониторинг позволил Уриарте и ее коллегам сравнить ущерб от Марии с ущербом от прошлых ураганов, включая ураган Хьюго 1989 года и ураган Джорджес 1998 года – штормы категории 3, но единственные вещи, даже близкие к Марии в последнее время.
Они обнаружили, что Мария убила вдвое больше деревьев, чем предыдущие ураганы, и сломала более чем в три раза больше стволов.
Некоторые виды пострадали намного хуже, их количество разрушений в 12 раз больше, чем во время предыдущих штормов. Вызывает тревогу то, что это, как правило, самые медленнорастущие и наиболее ценные лиственные породы, которые в прошлом были наиболее устойчивы к сильным штормам: высокие табонуко, похожие на красное дерево, с большими коронами, ценимые за мебель и строительство лодок, и толстые аусубо, чья древесина настолько плотный, что не плавает в воде. Эти и другие большие деревья обеспечивают среду обитания для многих птиц и других существ, которых нет на более мелких деревьях.
По словам Уриарте, около половины деревьев со сломанными стволами умрут в течение двух-трех лет.
Однако некоторые виды преуспели во всех штормах, и один из них выделялся: обыкновенная сьерра-пальма, чей тонкий, гибкий ствол изгибается от ветра и быстро отрастает, как трава, с вершины, если теряет листву. Уриарте считает, что пальмы и несколько видов-первопроходцев, которые могут быстро пустить корни и расти после штормов, могут стать будущим лесов в тропиках и субтропиках Атлантического океана. «Это приведет к более низким высотам и менее разнообразным лесам с преобладанием нескольких устойчивых видов», – сказала она.
Тропические циклоны получают энергию за счет тепла океана. Температура в Атлантике уже повышается, и модели предсказывают, что к 2100 году максимальное количество устойчивых ураганных ветров может увеличиться на целых 15 процентов. Более теплый воздух также несет больше влаги, поэтому количество осадков может увеличиться на 20 процентов вблизи центров штормов.
Оба фактора разрушают деревья; сильные ветры делают это напрямую, в то время как дождь насыщает и дестабилизирует почву, способствуя выкорчевыванию. «Ожидаемые изменения в ураганных ветрах и количестве осадков могут иметь серьезные последствия для долгосрочной устойчивости тропических лесов в Североатлантическом бассейне», – говорится в исследовании.
Потенциальная потеря многих видов деревьев может иметь каскадные последствия для лесных животных и растений, говорят исследователи. Это также, вероятно, изменит динамику роста лесов, так что вместо того, чтобы впитывать больше атмосферного углерода, чем они выделяют – что они сейчас и делают – уравнение изменится на противоположное, и леса станут чистыми источниками выбросов.
Это было бы потому, что гниение срубленных деревьев перевесит углерод, поглощенный любыми заменами. Наряду с пальмами, одним из видов, который, вероятно, возьмет верх, станет быстрорастущий ягрумо, который быстро вырастает на солнечных полянах, созданных сильными штормами. Но ягрумо также часто первым падает в шторм, и это только усугубляет проблему. Таким образом, леса помогут накормить то самое потепление, которое их разрушает.
По отдельным оценкам, только деревья, убитые или поврежденные ураганом Мария, высвободят около 5.75 миллионов тонн углерода в атмосферу, или около 2.5 процентов углерода, ежегодно потребляемого всеми лесами в Соединенных Штатах.
Эдмунд Таннер, почетный старший преподаватель Кембриджского университета, изучающий тропические деревья, но не участвовавший в новом исследовании, сказал, что исследование важно, потому что «оно сообщает о различных, а не просто усиленных эффектах сильных и более слабых ураганов.Таннер сказал, что эти эффекты «вероятно, характерны для огромных участков тропических равнинных лесов у морских побережий, некоторые из которых, вероятно, испытают аналогичный или более серьезный ущерб в условиях потепления».«Мария» была ураганом 4-й категории », – отметил Таннер. «Есть категория 5."
Соавторами исследования выступили два исследователя, долгое время работавшие в лесу Эль-Юнке: Джилл Томпсон, эколог из Центра экологии и гидрологии Соединенного Королевства; и Джесс К. Циммерман, профессор Университета Пуэрто-Рико в Сан-Хуане.
Исследование финансировалось U.S. Национальный научный фонд.