Влияние нарушений на запасы надземного углерода и уязвимость крупных деревьев в старовозрастных хвойных лесных насаждениях Латвии

Почему большие старые деревья важны для климата

Когда мы думаем о борьбе с изменением климата, часто представляем посадку новых деревьев. Но во многих северных лесах именно самые старые и крупные деревья тихо удерживают большую часть углерода, забранного из воздуха. Это исследование из Латвии задаёт казалось бы простой вопрос: что случится с «лесной банковской» копилкой углерода, если несколько таких гигантов погибнут в бурях, при нашествии насекомых или просто от старости?

Древние леса в меняющейся Европе

По всей Европе по-настоящему старые и относительно нетронутые леса стали редкостью после столетий вырубок и современной лесохозяйственной деятельности. В Латвии и соседних странах участки «старовозрастных» хвойных лесов — в основном сосновых и еловых — сохраняются как живые архивы того, какими когда-то были леса. Авторы сравнили 44 таких старовозрастных насаждения возрастом примерно 170–200 лет с 47 «зрелыми» насаждениями примерно вдвое моложе, но расположенными на тех же типах минеральных почв и в той же гемибореальной климатической зоне. Измерив тысячи деревьев и обломков мёртвой древесины на детально изученных пробных площадях, они оценили, сколько углерода хранится над землёй в живых деревьях и мёртой древесине, и насколько уязвимы эти запасы к потере самых крупных стволов.

Несколько гигантов несут основную нагрузку

Замеры выявили поразительную закономерность: в старовозрастных насаждениях деревьев на гектар было значительно меньше, чем в зрелых лесах, но сами деревья были гораздо крупнее. В старых насаждениях крупные деревья с диаметром ствола более 40 см составляли лишь 14–22% от общего числа, но в них аккумулировалось около половины (49–58%) всего углерода древесной биомассы. В молодых насаждениях крупные деревья встречались редко — порядка 4% — и хранили лишь 11–14% углерода. В среднем отдельная крупная сосна в старом насаждении содержала примерно одну тонну углерода. Общие запасы углерода в живых деревьях были наибольшими в старых сосновых лесах, несколько ниже в старых еловых и схожими для двух видов в зрелых насаждениях. Это показывает, что при достаточном времени и относительно низком уровне нарушений эти старые хвойные леса способны накапливать очень значительные углеродные резервы.

Мёртвая древесина рассказывает историю медленной потери

Старые леса — это не только живые деревья. Поваленные стволы и сухие стоящие деревья также хранят углерод и служат убежищем для множества организмов. Как и ожидалось, запасы углерода в мёртвой древесине были многократно выше в старовозрастных, чем в зрелых насаждениях для обоих видов, хотя в разных местах они сильно различались. В еловых лесах более половины этого углерода находилось в поваленных бревнах; в сосновых лесах почти половина приходилась на стоящие мёртвые деревья, которые могут долго сохраняться прежде чем упасть и разложиться. Большая часть мёртвой древесины была на ранних или средних стадиях разложения, что указывает на продолжающееся, но не катастрофическое умирание деревьев. В то же время мёртвая древесина составляла лишь около одной пятой от общего объёма насаждения, что намекает на то, что эти участки испытывали относительно небольшие недавние крупномасштабные нарушения — это делает их нынешние углеродные запасы впечатляющими, но также уязвимыми при усилении нарушений.

Что если самые крупные деревья исчезнут?

Чтобы имитировать будущие повреждения от ветра или насекомых, исследователи провели простую «бумажную» экспериментальную процедуру: они многократно пересчитывали запасы углерода после «удаления» от 1 до 15 крупнейших деревьев в каждой пробной площади. Поскольку так много углерода было сосредоточено в этих гигантах, смоделированные потери оказались драматическими, особенно в старовозрастных насаждениях. В сосновых лесах вырубка или гибель всего шести крупнейших деревьев на небольшой площадке уменьшала углерод древесной биомассы примерно наполовину; в еловых — удаление лишь пяти гигантов давало аналогичный эффект. Зрелые насаждения также теряли углерод при выведении крупных деревьев, но для достижения той же 50%-й потери требовалось удалить больше деревьев — около восьми–девяти. Иными словами, старовозрастные леса являются превосходными углеродными хранилищами именно потому, что полагаются на небольшое число массивных деревьев; эта же зависимость делает их особенно чувствительными к любым процессам, которые поражают или валят эти деревья.

Тонкий баланс в лесной «углеродной кассе»

Для непрофессионального читателя вывод ясен: старые крупные хвойники действуют как сверхмощные батареи, хранящие углерод, усиливающий потепление климата. Старовозрастные сосновые и еловые насаждения Латвии выглядят близкими к верхнему пределу того, что такие леса могут удерживать над землёй. Однако это богатство хрупко. Потерять всего горстку крупнейших деревьев — из‑за старения, усиления бурь или нашествий насекомых, которые, как ожидается, будут учащаться с изменением климата — и лес может быстро отдать значительную часть накопленного углерода. Исследование указывает, что охрана оставшихся старовозрастных участков, мониторинг нарушений и продуманная политика по сохранению крупных деревьев будут ключевыми, если эти леса должны и далее оставаться надёжными долгосрочными союзниками в смягчении климата.

Цитирование: Ķēniņa, L., Elferts, D., Jaunslaviete, I. et al. Disturbance event impact on aboveground carbon storage and vulnerability of large trees in old-growth coniferous forest stands in Latvia. Sci Rep 16, 6471 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37378-1

Ключевые слова: старовозрастные леса, запасы углерода в лесах, крупные деревья, хвойные леса Латвии, влияние нарушений