Такие изменения могут иметь серьезные последствия для функционирования наземных экосистем.
Но по словам Алексиса Картерона, недавно опубликовавшего результаты своих докторских исследований в Journal of Ecology, северная миграция для сахарных кленов невозможна. Его работу курирует профессор Этьен Лалиберте из Университета Монреаля, а также Марк Велленд из Университета Шербрука.
Картерон и его коллеги из Департамента биологических наук Университета Монреаля и Института исследований в области биологии вегетарианства пришли к такому выводу после проведения экспериментов в теплицах ботанического сада Монреаля с использованием образцов почвы, собранных в национальном парке Мон-Мегантик.
Важность состава почвы Климат – и повышение температуры, зарегистрированное в последние десятилетия – в значительной степени способствует миграции деревьев, но также и состав почвы. Однако мы знаем гораздо меньше о влиянии почвы по сравнению с климатом.
Вот почему Картерон и его коллеги решили изучить влияние микроорганизмов и химического состава почвы на продуктивность сеянцев сахарного клена (Acer saccharum) (выживаемость и биомасса).
Впервые исследователи собрали образцы почвы на восточном склоне горы Сен-Жозеф в национальном парке Мон-Мегантик в июне 2016 года. Образцы были взяты на разной высоте, чтобы отразить два типа леса, растущие на участке.
«Мон-Сен-Жозеф имеет значительный перепад высот: лес с умеренным климатом, в основном состоящий из сахарных кленов, растет рядом с северным лесом, населенным хвойными деревьями», – сказал Картерон. "Когда смотришь на гору издалека, легко увидеть, где начинается один лес и заканчивается другой."
Различные эксперименты с почвой.
Следующим шагом было проращивание семян клена, также известных как самара, их посадка в теплицах ботанического сада Jardin и их выращивание летом 2016 и 2017 годов (прерывается фазой покоя зимой).
Затем исследователи применили различные методы стерилизации и инокуляции к образцам почвы, чтобы лучше понять и дифференцировать влияние биотических (микроорганизмы, грибы) и абиотических (кислотность, питательные вещества) факторов на выживание и рост сахарного клена.
Более низкие показатели выживаемости и биомассы в бореальных лесах В конце лета 2017 года Картерон и его коллеги оценили, насколько хорошо выросли молодые сахарные клены (на основе показателей выживаемости и биомассы) на разных типах почв.
Они обнаружили, что сахарные клены, выращенные в почве бореальных лесов, имели значительно худшие характеристики, чем клены, выращенные в переходной зоне между умеренными и северными лесами.
Аналогичным образом, сахарный клен, выращенный на почве бореального леса, и инокулированной почве бореального леса показал на 37% и 44% хуже, соответственно, чем деревья, выращенные на почве умеренного леса.
Исследователи также отметили, что pH почвы бореальных лесов может негативно повлиять на выживаемость сахарного клена. Между тем, почва из лесов умеренного пояса, где обычно растут сахарные клены, позволила лучше колонизировать арбускулярные микоризные грибы в корнях деревьев, что может способствовать выживанию и росту деревьев.
«Из-за взаимодействия биотических и абиотических факторов почва северных лесов, кажется, предлагает менее благоприятную среду для деревьев сахарного клена, чем другие типы почв», – сказал Картерон. "В то время как глобальное потепление могло сделать физиологически возможным рост сахарных кленов в более северных районах, почвенные условия в этих областях делают северную миграцию менее вероятной."
Но не должен ли состав почвы меняться по мере того, как климат нагревается? «Конечно, возможно, что биотические и абиотические свойства почвы могут измениться и позволить зоне произрастания сахарного клена расшириться, но такое изменение займет очень много времени», – сказал Картерон, получивший множество наград за исследования в последние годы.