stringtranslate.com

Пьяные деревья

Пьяный лес в Сибири из-за таяния вечной мерзлоты

Пьяные деревья , наклонные деревья или пьяный лес — это ряд деревьев, повернутых относительно своего нормального вертикального положения. [1] [2]

Чаще всего это происходит в северных субарктических таежных лесах из черной ели ( Picea mariana ), под которыми растаяла прерывистая вечная мерзлота или ледяные клинья , [3] [4] что приводит к наклону деревьев под разными углами. [5] [6]

Наклон деревьев также может быть вызван морозным пучением [ 7] и последующим развитием бугров [8] , торосами [9] земными потоками [ 10] [11] лесистыми активными каменными ледниками [ 12] оползнями или землетрясениями [13] . В насаждениях елей одинакового возраста, которые проросли в активном слое вечной мерзлоты после пожара, наклон начинается, когда деревьям исполняется 50–100 лет, что позволяет предположить, что поверхностное пучение из-за нового нарастания вечной мерзлоты также может привести к появлению пьяных лесов [4] .

Вечная мерзлота

Вечная мерзлота, которая представляет собой почву (или горную породу), которая остается ниже 0 °C в течение как минимум двух последовательных лет, [14] образует твердую матрицу в почве, которая может простираться на глубину сотен метров. [15] Вечная мерзлота не позволяет деревьям развивать глубокую корневую систему; например, черная ель , которая приспособилась к вечномерзлым почвам, не имеет значительного стержневого корня . [16] В районах, где температура вечной мерзлоты близка к точке плавления воды, климатические изменения или потеря поверхностной растительности из-за пожара, наводнения, строительства или вырубки лесов , могут оттаивать верхние пределы вечной мерзлоты, создавая термокарст , [17] научное название для оползня почвы, вызванного таянием вечной мерзлоты. [13] Термокарст подрывает неглубокое корневое ложе этих деревьев, заставляя их наклоняться или падать. [6] Термокарстовые озера окружены кольцом пьяных деревьев, наклоненных к озеру, что делает эти особенности местности легко идентифицируемыми. [18]

Пьяные деревья могут в конечном итоге погибнуть от своего смещения, [19] а в богатой льдом вечной мерзлоте вся экосистема пьяного леса может быть уничтожена таянием. [20] Наклоненные деревья, которые не опрокидываются, могут восстановиться, используя гравитропизм для возобновления вертикального роста, тем самым принимая изогнутую форму. [21] Реакционную древесину , образованную этим процессом, можно изучить с помощью дендрохронологии, используя годичные кольца роста, чтобы определить, когда дерево подвергалось наклону. [20] [22] [23]

Связь с изменением климата

Пьяные деревья — явление не совсем новое — дендрохронологические данные позволяют датировать термокарстовый наклон по крайней мере 19-м веком. [13] Южная протяженность субарктической вечной мерзлоты достигла пика во время Малого ледникового периода 16-го и 17-го веков, [24] и с тех пор находится в упадке. [25] [26]

Вечная мерзлота, как правило, находится в неравновесии с климатом, и большая часть вечной мерзлоты, которая осталась, находится в реликтовом состоянии. [19] [27] Однако скорость таяния увеличивается, [28] [29] [30] и ожидается, что большая часть оставшейся вечной мерзлоты растает в течение 21-го века. [31] [32]

Эл Гор привел пьяные деревья, вызванные таянием вечной мерзлоты на Аляске , как доказательство глобального потепления , в рамках его презентации в документальном фильме 2006 года «Неудобная правда» . Подобное потепление, приводящее к таянию вечной мерзлоты в соседней Сибири, было приписано сочетанию антропогенного изменения климата, циклического атмосферного явления, известного как арктическое колебание , и положительных обратных связей альбедо , вызванных как тем, что таяние льда обнажает голую землю, так и океаном, который поглощает, а не отражает солнечную радиацию . [33] [34]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Стивенс, Уильям К. (1998-08-18). "Мертвые деревья и усыхающие ледники, пока Аляска тает". The New York Times . Получено 2007-12-19 . Тут и там придорожные столбы, дестабилизированные таянием, наклоняются под сумасшедшими углами. То же самое происходит и с деревьями, создавая явление, известное как пьяный лес.
  2. ^ де Вильерс, Марк (2001). Вода: судьба нашего самого ценного ресурса . Бостон: Mariner Books. ISBN 978-0-618-12744-3... вызвало то, что местные жители называют «пьяными лесами», когда деревья наклонялись и клонились...
  3. ^ Kolbert, Elizabeth (2005). "The Climate Of Man—ii" (PDF) . The New Yorker . Архивировано из оригинала (PDF) 2008-09-06 . Получено 2007-12-17 . Романовский указал на длинную траншею, уходящую в лес. Траншея, как он объяснил, образовалась, когда растаял клин подземного льда. Ели, которые росли рядом с ней или, возможно, на ней, теперь накренились под странными углами, как будто в шторм. Местные жители называют такие деревья "пьяными".
  4. ^ Аб Кокель, СВ; Берн, ЧР (2003). «Наклон елей возле ледяных клиньев, дельта Маккензи, Северо-Западные территории, Канада». В Филлипсе, Марсия; Спрингман, Сара М.; Аренсон, Лукас У. (ред.). Вечная мерзлота.— Учеб. 8-я Международная конференция. Вечная мерзлота . Роттердам: А.А. Балкема. стр. 567–570. ISBN 978-90-5809-582-4Это наблюдение предполагает , что развитие аккумулятивного льда, связанное с истончением активного слоя после пожара, приводит к вспучиванию вышележащей почвы… леса с наклонными деревьями подстилались вечной мерзлотой с высоким содержанием льда, а леса с прямыми деревьями подстилались вечной мерзлотой с низким содержанием льда.
  5. ^ Рэнсон, Джон (2007-08-01). "Блог о науке - Экспедиция в Сибирь". Блог Сибири . NASA Earth Observatory. Архивировано из оригинала 2007-08-08 . Получено 2007-12-19 . Вечная мерзлота, которая не растаяла, обеспечивает прочный фундамент, который удерживает деревья в вертикальном положении. Когда вечная мерзлота тает, как это произошло здесь, слой рыхлой почвы углубляется, и деревья теряют свой фундамент, опрокидываясь под странными углами.
  6. ^ ab Crum, Howard Alvin (1988). В центре внимания торфяники и торфяные мхи (окружающая среда Великих озер) . Мичиганский университет . стр. 278. ISBN 978-0-472-06378-9. пьяный лес Насаждение черной ели в субарктических регионах с прерывистой вечной мерзлотой… где ледяное ядро ​​тает, заставляя деревья наклоняться или падать.
  7. ^ Pielou, EC (1991). После ледникового периода: возвращение жизни в ледниковую Северную Америку . Чикаго, Иллинойс: Издательство Чикагского университета. стр. 84. ISBN 978-0-226-66812-3. Отдельные группы низкорослых деревьев, которым все же удается прижиться, часто образуют «пьяный лес»: их стволы наклоняются во все стороны, поскольку происходит морозное пучение, а возвышающиеся холмы замерзшей почвы наклоняют растущие на них деревья.
  8. ^ Скотт, Питер А.; Ханселл, Роджер И.К.; Эриксон, Уильям Р. (1993). "Влияние ветра и снега на северную линию деревьев в Черчилле, Манитоба, Канада" (PDF) . Арктика . 46 (4): 316–323. doi :10.14430/arctic1359. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-05-24 . Получено 2007-12-19 . Такие деревья развиваются в связи с морозным пучением и последующим развитием пальсы, что приводит к "пьяным лесам"
  9. ^ Золтай, СК (1975). «Данные о годичных кольцах движения почвы на вечной мерзлоте». Arctic and Alpine Research . 7 (4): 331–340. doi :10.2307/1550177. JSTOR  1550177. Деревья, растущие на холмистой вечной мерзлоте, подвергаются периодическому наклону, и этот наклон регистрируется как сжатие древесины.
  10. ^ ""Пьяный лес" в Колорадо". Объединенные исследовательские институты сейсмологии. Архивировано из оригинала 2008-07-23 . Получено 2007-12-16 . Фотография, показывающая наклоненные деревья в "пьяном лесу". Деревья растут на вершине земного потока Сламугаллион, который имеет длину четыре мили и ширину 2000 футов, недалеко от Лейк-Сити, штат Колорадо.
  11. ^ Викандер, Рид; Монро, Джеймс С. (2004). Физическая геология: исследование Земли (с PhysicalGeologyNow и InfoTrac) . Pacific Grove: Brooks Cole. стр. 419. ISBN 978-0-534-39987-0. Медленные массовые движения наступают незаметно и обычно обнаруживаются только по эффектам их движения, таким как наклоненные деревья и столбы электропередач…
  12. ^ ван Эвердинген, Роберт (2005). "пьяный лес". Многоязычный глоссарий терминов вечной мерзлоты и связанных с ней терминов, связанных с грунтовым льдом . Боулдер, Колорадо: Национальный центр данных по снегу и льду/Всемирный центр данных по гляциологии. Архивировано из оригинала 2007-12-26. Активные, покрытые лесом каменные ледники также могут демонстрировать это явление из-за дифференциальных движений.
  13. ^ abc Розелл, Нед (1995-09-21). "Раньше обледеневшие земли вызывали пьяные леса, Научный форум Аляски". Геофизический институт, Университет Аляски, Фэрбанкс . Архивировано из оригинала 27-12-2007 . Получено 16-12-2007 . Таяние вечной мерзлоты является наиболее распространенной причиной пьяных лесов.… Оползни и землетрясения также могут вызывать пьяные леса,…
  14. ^ "Permafrost Landscapes" (PDF) . Denali National Park and Preserve . National Park Service . Архивировано из оригинала (PDF) 2007-01-12 . Получено 2007-12-16 . Вечная мерзлота — это почва или горная порода, температура которой остается ниже 0°C в течение как минимум двух лет подряд.… Наклон елей в разных направлениях (известный как «пьяный лес») может быть признаком морозного пучения или таяния вечной мерзлоты под ними.
  15. ^ Scoggins, Dow (2004). Discovering Denali: A Complete Reference Guide to Denali National Park and Mount McKinley, Alaska . iUniverse Star. стр. 64–65. ISBN 978-0-595-29737-5. …почва освобождается и опускается в пространства, оставленные отступающей жидкостью. Таким образом, земля часто проседает под деревьями, заставляя их наклоняться пьяно.
  16. ^ Питчер, Дон (2007). Лунная Аляска (Moon Handbooks) . Avalon Travel Publishing. стр. 357. ISBN 978-1-56691-929-6. В качестве адаптации к вечной мерзлоте эти ели развили корневую систему, которая распространяется горизонтально по поверхности почвы; о стержневом корне речь не идет.
  17. ^ Фицпатрик, EA (1997). "I. Арктические почвы и вечная мерзлота". В Маркисс, Мик; Вудин, Сара Дж. (ред.). Экология арктических сред: 13-й специальный симпозиум Британского экологического общества . Симпозиумы Британского экологического общества. Кембридж, Англия, Соединенное Королевство: Cambridge University Press. стр. 20. ISBN 978-0-521-83998-3. Он может образоваться естественным образом из-за изменения фактора окружающей среды, например, повышения температуры или гибели растительности после пожара или наводнения. Часто в лесотундре термокарст вызывается людьми из-за вырубки лесов.
  18. ^ Сейтер, Джон Э. (1969). Арктический бассейн . Арктический институт Северной Америки. стр. 102. Термокарстовое озеро часто имеет характерную границу из «пьяных деревьев» и, таким образом, может быть легко идентифицировано.
  19. ^ ab Vitt, HD; Halsey, LA; Zoltai, SC (2000). «Изменяющийся ландшафт западного бореального леса Канады: текущая динамика вечной мерзлоты». Can. J. For. Res . 30 (2): 283–287. doi :10.1139/cjfr-30-2-283. Архивировано из оригинала (PDF) 2004-08-14 . Получено 2007-12-17 . Поскольку вечная мерзлота находится в неравновесии с климатом, большая часть оставшейся вечной мерзлоты находится в реликтовом состоянии.… По мере того, как поверхность вечной мерзлоты оседает, деревья умирают и наклоняются, что приводит к развитию «пьяных лесов» и образованию компрессионной древесины…
  20. ^ ab Osterkamp, ​​TE; Viereck, L.; Shur, Y.; Jorgenson, MT; Racine, C.; Doyle, A.; Boone, RD (2000). «Наблюдения за термокарстом и его воздействием на бореальные леса на Аляске, США». Arctic, Antarctic, and Alpine Research . 32 (3): 303–315. doi :10.2307/1552529. JSTOR  1552529. На участках, обычно подстилаемых вечной мерзлотой, богатой льдом, лесные экосистемы могут быть полностью уничтожены.… Наклонные деревья на краю термокарста можно использовать для определения возраста времени таяния нижележащей вечной мерзлоты…
  21. ^ Алман, Джош. "Пьяные деревья - OISE-UTS - ENCORE". Проблемы биоразнообразия в Канаде . Школы Университета Торонто. Архивировано из оригинала (вики) 25.12.2007 . Получено 16.12.2007 . Некоторые пьяные деревья восстанавливаются, используя гравитропизм, чтобы переориентироваться вверх; другие просто падают набок и умирают.
  22. ^ Хейсман, Л. М. (2002). Развитие компрессионной древесины в деревьях «Пьяного леса», Центральный Юкон (диссертация магистра). Карлтонский университет. doi : 10.22215/etd/2002-05300 . ISBN 978-0-612-79634-8. ProQuest  304802362. Девяносто два поперечных диска были извлечены из наклонных деревьев, растущих в холмистой и нехолмистой местности вечной мерзлоты недалеко от Мейо, территория Юкон, с целью исследования развития компрессионной древесины между 1900 и 2000 годами.
  23. ^ "Дендрохронология - изучение колец деревьев". Мероприятия . GLOBE Canada. Архивировано из оригинала 2007-12-26 . Получено 2007-12-18 . Деревья на краю участка деградирующей вечной мерзлоты... все будут демонстрировать реакцию древесины, начинающуюся сразу после того, как произойдет событие, или следующей весной, если наклон произошел зимой.
  24. ^ Перкинс, Сид (2007-03-10). "Not-So-Perma Frost". Новости науки . Архивировано из оригинала 2007-10-16 . Получено 2007-12-16 . Когда многовековой период холода, называемый Малым ледниковым периодом, закончился около 150 лет назад, ледники и вечная мерзлота достигли максимальной площади за последние несколько тысячелетий.
  25. ^ Halsey, LA; Vitt, DH; Zoltai, SC (1995). "Disequilibrium response of permafrost in boreal continental western Canada to climate change". Climatic Change . 30 (1): 57–73. Bibcode :1995ClCh...30...57H. doi :10.1007/BF01093225. S2CID  154162870. В среднебореальной зоне внутренние газоны присутствуют на болотах и ​​низинных болотах. Эти внутренние газоны в настоящее время не содержат вечную мерзлоту, но содержали ее в недавнем прошлом, представляя собой деградацию вечной мерзлоты со времен Малого ледникового периода.
  26. ^ Jorgenson, MT; Racine, CH; Walters, JC; Osterkamp, ​​TE (2001). «Деградация вечной мерзлоты и экологические изменения, связанные с потеплением климата в Центральной Аляске». Climatic Change . 48 (4): 551–579. doi :10.1023/A:1005667424292. S2CID  18135860. Данные указывают на то, что деградация вечной мерзлоты началась в середине 1700-х годов и связана с периодами относительно теплого климата в середине-конце 1700-х и 1900-х годах.
  27. ^ "Вечная мерзлота - Вечная мерзлота и изменение климата". Геологическая служба Канады . Министерство природных ресурсов Канады. 15.06.2006. Архивировано из оригинала 25.12.2007 . Получено 18.12.2007 . …вечная мерзлота … находится в неравновесии с современным климатом и медленно исчезает в ответ на потепление климата со времен Малого ледникового периода.… Большая часть площади прерывистой вечной мерзлоты уже находится в неравновесии с современным климатом и все еще реагирует на изменения прошлого столетия.
  28. ^ "Изменение климата и таяние вечной мерзлоты изменяют выбросы парниковых газов в северных водно-болотных угодьях". TerraDaily . 2007-08-12 . Получено 2007-12-19 . Но рост атмосферных температур ускоряет темпы таяния вечной мерзлоты в северных регионах, говорит исследователь МГУ Мерритт Турецки
  29. ^ Payette, S.; Delwaide, A.; Caccianiga, M.; Beauchemin, M. (2004). "Ускоренное таяние вечной мерзлоты субарктических торфяников за последние 50 лет". Geophysical Research Letters . 31 (18): L18208. Bibcode : 2004GeoRL..3118208P. doi : 10.1029/2004GL020358 . Быстрое таяние вечной мерзлоты за последние 50 лет вызвало одновременное образование термокарстовых прудов и болотной растительности с быстрым накоплением торфа посредством естественных сукцессионных процессов террестриализации.
  30. ^ "Вечная мерзлота Земли начинает хлюпать". BBC News . 29.12.2004 . Получено 18.12.2007 . Например, скважины на Шпицбергене, Норвегия, показывают, что температура почвы выросла на 0,4 °C за последнее десятилетие, что в четыре раза быстрее, чем в предыдущем столетии, по словам Чарльза Харриса, геолога из Университета Кардиффа, Великобритания, и координатора проекта "Вечная мерзлота и климат в Европе" (Pace), который предоставляет данные для GTNP.
  31. ^ Camill, P. (2005). «Таяние вечной мерзлоты ускоряется в бореальных торфяниках во время потепления климата в конце 20 века». Изменение климата . 68 (1): 135–152. Bibcode :2005ClCh...68..135C. doi :10.1007/s10584-005-4785-y. S2CID  129006634. Таяние вечной мерзлоты в центральных канадских торфяниках значительно ускорилось с 1950 года,… Такая величина потепления начнет устранять большую часть нынешнего диапазона спорадической и прерывистой вечной мерзлоты в центральной Канаде к 2100 году.
  32. ^ Lawrence, DM; Slater, AG (2005). "Проекция серьезной деградации вечной мерзлоты вблизи поверхности в течение 21-го века" (PDF) . Geophys. Res. Lett . 32 (24): L244010. Bibcode :2005GeoRL..3224401L. doi :10.1029/2005GL025080. Архивировано из оригинала (PDF) 2007-04-16 . Получено 2007-12-21 . Прогнозы CCSM3 показывают резкую деградацию вечной мерзлоты к 2100 году как при высоких, так и при низких сценариях выбросов парниковых газов.
  33. ^ "Быстрое потепление в Сибири вызывает тревогу". BBC News . 2005-08-11 . Получено 2007-12-18 . Считается, что потепление вызвано сочетанием антропогенного изменения климата, циклического атмосферного явления, известного как арктическое колебание, и обратных связей, вызванных таянием льдов
  34. ^ Пирс, Фред (2005-08-11). «Климатическое предупреждение, поскольку Сибирь тает». New Scientist . Получено 2007-12-19 . Западная Сибирь нагревалась быстрее, чем где-либо еще на планете, с повышением средней температуры примерно на 3°C за последние 40 лет.… Похожее потепление также происходит на Аляске:…

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки