Klimata pārmaiņas jau ir palielinājušas meža ugunsgrēku, vētru un mizgraužu uzliesmojumu biežumu, un tie visi ir nozīmīgi koku mirstības veicinātāji mežos. Tomēr šo traucējumu attīstība nākotnē joprojām nav skaidra, īpaši tādēļ, ka tie var savstarpēji mijiedarboties. Grünig un līdzautori modelēja traucējumu intensitātes un koku mirstības izmaiņas Eiropā 21. gadsimtā trīs klimata pārmaiņu scenārijos. Viņi prognozēja traucējumu izraisītas mirstības pieaugumu, īpaši meža ugunsgrēku dēļ. Šīs izmaiņas izraisīs vecu mežu platību samazināšanos un jaunu mežu īpatsvara pieaugumu, īpaši Vidusjūras reģionā, kas ietekmēs oglekļa piesaisti un bioloģisko daudzveidību. - Bianca Lopez
Ievads
Meži visā pasaulē saskaras ar pieaugošiem dabisko traucējumu riskiem, piemēram, meža ugunsgrēkiem, kukaiņu uzliesmojumiem un vētrām. Šie traucējumi ir ļoti jutīgi pret klimata sistēmas izmaiņām, un daudzviet pasaulē to biežums pēdējā laikā jau ir pieaudzis. Mainīgi traucējumu režīmi var būtiski pārveidot ekosistēmas, piemēram, mainot to demogrāfisko struktūru un dzīvotņu vērtību, kā arī ietekmējot ekosistēmu pakalpojumus, ko tās sniedz sabiedrībai. Tāpēc iespējamās traucējumu izmaiņas nākotnē ir būtiski paredzēt meža politikas un apsaimniekošanas vajadzībām. Tomēr nākotnes traucējumu režīmu prognozēšana ir sarežģīta, jo pastāv ciešas mijiedarbības starp atsevišķiem traucējumu izraisītājiem, un atgriezeniskās saites starp veģetācijas attīstību un traucējumu izmaiņām var ievērojami vājināt vai pastiprināt klimata ietekmi.
Pamatojums
Šajā pētījumā mēs piedāvājam modelēšanas ietvaru, lai simulētu mežu traucējumu nākotnes attīstības trajektorijas augstā telpiskā izšķirtspējā (100 × 100 metri) un ļoti plašā teritorijā (187 miljoni hektāru mežu Eiropā). Mēs izmantojām dziļās mācīšanās simulācijas ietvaru, lai apvienotu plašu lokālo prognožu kopumu no procesiem balstītiem meža modeļiem ar klimatjutīgiem traucējumu moduļiem meža ugunsgrēkiem, vējgāzēm un mizgraužu uzliesmojumiem. Mūsu modelēšanas ietvars ir izstrādāts tā, lai atspoguļotu būtiskus traucējumu procesus, piemēram, ugunsgrēku un mizgraužu telpisko izplatīšanos meža ainavās, kā arī ietver traucējumu savstarpējās mijiedarbības un veģetācijas atgriezeniskās saites. Mūsu konkrētie mērķi bija kvantitatīvi novērtēt iespējamās mežaudzes pilnībā nomainošo traucējumu izmaiņas Eiropā līdz 21. gadsimta beigām dažādos klimata pārmaiņu scenārijos un izvērtēt šo traucējumu izmaiņu ietekmi uz Eiropas mežu demogrāfisko struktūru.
Rezultāti
Ir ļoti ticami, ka mežu traucējumi Eiropā nākamajās desmitgadēs pieaugs. Simulētais nākotnes traucējumu līmenis visos klimata scenārijos bija augstāks nekā novērotais periodā no 1986. līdz 2020. gadam. Nekontrolētu klimata pārmaiņu scenārijos simulētā traucētā platība līdz gadsimta beigām palielinājās vairāk nekā divkārt (+122%). Scenārijos, kuros pieņemta efektīva emisiju samazināšana, traucējumu maksimums tika sasniegts līdz gadsimta vidum. Meža ugunsgrēki bija tas traucējumu veids, kas visjutīgāk reaģēja uz klimata sistēmas izmaiņām, spēcīgi ietekmējot Vidusjūras reģionus, bet vienlaikus izplatoties arī mērenajā un boreālajā zonā. Veģetācijas atgriezeniskās saites mazināja klimata izraisītās traucējumu izmaiņas, taču nespēja pilnībā kompensēt traucējumu pieaugumu. Mēs prognozējam būtiskas sekas Eiropas mežu demogrāfijai nākotnē: jauno mežu īpatsvars var pieaugt līdz pat 14 %, bet veco mežu īpatsvars samazināties līdz pat 3 % salīdzinājumā ar simulācijām, kurās klimata un traucējumu režīmi nemainās.
Secinājums
Prognozētās plaša mēroga izmaiņas mežu traucējumu režīmos nākamajās desmitgadēs būtiski ietekmēs bioloģisko daudzveidību un ekosistēmu pakalpojumus, ko nodrošina meži. Tās, piemēram, var kavēt politikas mērķus izmantot dabā balstītus risinājumus klimata pārmaiņu mazināšanai, tādējādi vēl vairāk pastiprinot klimata pārmaiņas. Tādēļ meža politikai un apsaimniekošanai ir jāplāno nākotne, kurā traucējumu būs vairāk. Vienlaikus mūsu rezultāti uzsver, ka antropogēno klimata pārmaiņu mazināšana joprojām ir spēcīgs instruments, lai ierobežotu nākotnes traucējumu risku un pasargātu mežus un to sniegtos labumus sabiedrībai.
Kopsavilkums
Meža ugunsgrēki, kukaiņu uzliesmojumi un vētras izraisa lielus koku mirstības uzplaiksnījumus. Klimata pārmaiņas pastiprina šos mežu traucējumus, taču to nākotnes apmērs un izplatība joprojām ir neskaidri. Šajā pētījumā mēs simulējām nākotnes mežu traucējumu režīmus 100 metru izšķirtspējā visā Eiropā, izmantojot uz dziļo mācīšanos balstītu simulācijas ietvaru. Mūsu rezultāti rāda, ka mežu traucējumi turpinās pieaugt visā 21. gadsimtā, un netraucētas klimata pārmaiņu turpināšanās gadījumā traucētās platības būs vairāk nekā divreiz lielākas nekā nesenajā pagātnē. Galvenais traucējumu veids, kas virza šīs pārmaiņas nākotnē, ir meža ugunsgrēki. Traucējumu izmaiņas izraisa jauno mežu īpatsvara pieaugumu, būtiski mainot Eiropas mežu demogrāfisko struktūru. Tā kā šīm pārmaiņām ir dziļa ietekme uz mežu oglekļa uzkrāšanu un meža ekosistēmu dzīvotņu vērtību, traucējumiem būtu jākļūst par vienu no meža politikas un apsaimniekošanas prioritātēm.
Avots: science.org
