Ученые выяснили, как водохранилища меняют климат Южной Сибири

Биологи выяснили, что водохранилища смягчают континентальный климат, тем самым создавая более благоприятные условия для роста хвойных деревьев. К такому выводу они пришли, сопоставив изменения температуры воздуха и ширину годичных колец сосны и лиственницы за последние 80 лет в Хакасско-Минусинской впадине. Здесь — в Южной Сибири в бассейне реки Енисей — в конце XX века были созданы два крупных водохранилища. В будущем их влияние может привести к преобладанию в регионе сосен над лиственницами и, как следствие, к изменению экосистем. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Scientific Reports. Хозяйственная и промышленная деятельность человека сильно влияет на климат, в том числе и на темпы глобального потепления. Так, многолетние наблюдения показывают, что строительство плотин способствует повышению температуры и влажности воздуха на близлежащих территориях. Эти экологические факторы крайне важны для растений, поэтому их изменение может нарушить баланс экосистем и даже привести к смене растительного покрова. Исследователи из Хакасского технического института (), Сибирского федерального университета (), Института леса имени В. Н. Сукачева Сибирского отделения (Красноярск) совместно с ведущим дендроклиматологом профессором Д. Мико из Университета Аризоны () оценили влияние строительства двух крупных водохранилищ на реке Енисей на динамику роста наиболее распространенных в этом районе хвойных деревьев. Ученые проводили наблюдения в Хакасско-Минусинской котловине — широкой межгорной долине, расположенной в Южной Сибири в бассейне Енисея. Климат на этой территории резко континентальный с сухим и жарким летом и морозной, почти бесснежной зимой. Во второй половине ХХ века на Енисее создали два крупных водохранилища, которые могли существенно изменить климатический режим долины. Чтобы проверить эту гипотезу, экологи проанализировали многолетние записи температур и осадков, собранные одиннадцатью климатическими станциями в Хакасско-Минусинской котловине. Оказалось, что после создания водохранилищ средние температуры зимы выросли на 1-3°С, при этом максимальное потепление наблюдалось на станциях, расположенных ближе всего к водохранилищам. Средние температуры летних месяцев, наоборот, снизились примерно на 0,5°С. Это говорит о том, что водохранилища выступают своего рода буферами, делая сезонные перепады температур в долине менее резкими. Причина явления состоит в том, что крупные резервуары воды очень медленно нагреваются и остывают, и поэтому летом "забирают", а зимой "отдают" тепло воздуху. Далее ученые исследовали, как климатические изменения, вызванные строительством водохранилищ, влияют на наиболее распространенные виды хвойных деревьев в Южной Сибири — сосну и лиственницу. Для этого экологи измерили ширину годичных колец деревьев, ведь она четко отражает их состояние: если кольцо широкое, значит, экологические условия были благоприятными, а если узкое, то дерево росло плохо. Оказалось, что еще до строительства водохранилищ деревья в этом регионе периодически испытывали засухи, поэтому в некоторые годы имели узкие годичные кольца. Происходящее в последние десятилетия потепление климата могло привести к усилению засух из-за более жаркого лета. Но после ввода водохранилищ в эксплуатацию экстремальные перепады температур уменьшились и этого не произошло, а потому условия в лесостепях и ленточных борах котловины остались достаточно благоприятными для роста деревьев. "Полученные нами результаты подтверждают то, что искусственные водные резервуары, такие как крупные водохранилища, в значительной степени изменяют местный климат. Следует отметить, что их влияние на древесную растительность исследованного района оказалось видоспецифичным: мы наблюдали влияние резкого изменения климата на прирост сосны на большем расстоянии от водохранилищ, чем на прирост лиственницы. Такой эффект может привести к доминированию сосны и постепенному вытеснению лиственницы, что вызовет изменения целых экосистем", — рассказывает Лилиана Белокопытова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории дендроэкологии и экологического мониторинга Хакасского технического института.