В швейцарском лесу недалеко от Цюриха (Швейцария) работает уникальная научная лаборатория на открытом воздухе Waldlabor. Здесь, среди буков и елей, между деревьями и под лесной подстилкой, словно в сложной системе кровеносных сосудов, тянутся кабели, датчики, насосы и «присоски» для отбора почвенной воды.
Исследователь Мариус Флорианчич вместе с коллегами из ETH Zurich изучает, как вода движется сквозь лес: от капель дождя до мощных подземных потоков, которые питают реки и ручьи. Результаты исследований опубликованы в журналах Hydrology and Earth System Sciences и Tree Physiology.
Одно из важнейших открытий команды связано с «парадоксом старой воды». Даже после сильных дождей вода, которая просачивается в почву и достигает ручьев, оказывается в основном очень старой — она может храниться в лесной системе месяцами, а иногда даже годами. Измерения показали, что даже на глубине всего 10 см лишь треть воды моложе трех недель. Лесная почва — это не просто губка, а сложная фильтрующая система: часть воды испаряется с листьев, около 20% теряется прямо в воздухе, еще 18% задерживается в лесной подстилке из листьев, иголок и шишек. В итоге из каждого литра дождя до почвы доходит в среднем только 600 мл.
Но и это лишь часть истории. Зимой лес накапливает влагу, потому что потери испарения минимальны. Летом ситуация меняется: почва быстро пересыхает, и деревья вынуждены переключаться на использование более глубоких корней. Буки, например, более щедро расходуют воду, дольше оставляя устьица на листьях открытыми для фотосинтеза, но при этом сильнее страдают от засух. Ели, напротив, экономнее: они закрывают устьица раньше, уменьшая потери воды, но и фотосинтезируют меньше, что замедляет их рост.
Эти данные важны для практического применения. Например, результаты помогут предсказывать наводнения, планировать сохранение лесов и подбирать виды деревьев для посадки в условиях изменения климата. Исследователи уверены, что чем больше органического вещества в почве, тем больше ее способность удерживать влагу. И чем разнообразнее состав леса, тем устойчивее он к засухам и экстремальной погоде.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в лесах Амазонки найден новый вид ядовитой лягушки.