Аннотация результатов, полученных в 2018 году
В первый год выполнения работ по проекту № 18-14-00072 «Жизнь на грани: прошлое, настоящее и будущее лесов на границе бореальной зоны Евразии» проведен большой объем запланированных исследований и получены новые результаты по каждому из блоков задач. Проведена систематизация древесно-кольцевых хронологий, имеющихся у членов коллектива, а также доступных через Международную базу дендрохронологических данных (ITRDB) для исследуемых регионов на севере Евразии. На основе этого материала, а также данных об изменении климатических переменных для территории Сибири и Крыма были сделаны выводы об необходимости проведения экспедиционных работ по сбору древесных образцов в том или ином регионе. Существенно расширена сеть дендрохронологических участков в Сибири, и получен древесный материал для отдельных местообитаний в Европе (Крым, Испания, Швеция). Особое значение имеет тот факт, что в настоящее время в распоряжении членов коллектива имеется древесный материал практически для всего южного трансекта от Испании до Забайкалья, включая такие регионы, как п-ов Крым, Южный Урал, Алтайский край, Хакасия (и юг Красноярского края), Прибайкалье и Бурятия. Параллельно, в результате работ, нацеленных на обновление сети хронологий для северного трансекта, собран дополнительный материал для участков на севере Республики Саха (Якутия) и севере Средней Сибири. К моменту написания отчета получены новые древесно-кольцевые хронологии для обоих трансектов в Евразии, длительность которых достигает 893 лет (1124-2016 гг. для участка IND09 на северо-востоке Восточной Сибири, включает данные для погибших деревьев). Обобщенные хронологии для всех участков, как на севере, так и на юге зоны бореальных лесов, характеризуются как чувствительные (коэффициент чувствительности до 0.437 для первичных измерений), причем для деревьев, произрастающих на севере Якутии, характерна крайне низкая величина среднего радиального прироста (от 0.18 до 0.38 мм). С целью уточнения методики сбора дендрохронологического материала на севере Евразии проведен анализ данных по ширине древесных колец для одного из участков на северо-востоке Восточной Сибири. В результате сравнительного анализа дендрохронологических параметров стандартизированных обобщенных хронологий по ширине древесных колец, полученных для одних и тех же деревьев лиственницы Каяндера, но с использованием материала различного типа (Core A, Core B – керн А или В для дерева, Core AB – два керна для дерева, Disc – два «наилучших» радиуса для спила дерева), а также частоты встречаемости частично выпавших колец, и силы климатического сигнала, содержащегося в изменчивости радиального прироста, показано, что обобщенная временная серия, полученная для спилов деревьев обладает наиболее высоким качеством для дендроклиматических исследований. Анализ чувствительности качества обобщенных хронологий к количеству индивидуальных серий, используемых для ее получения, показывают, что данные для, как минимум, 15 деревьев необходимы для того, чтобы статистические показатели хронологий оставались стабильно высокими и характеризовались небольшой степенью изменчивости при дальнейшем увеличении числа серий отдельных деревьев в выборках. По результатам проведенной работы были высказаны рекомендации по сбору дендрохронологического материала в северных регионах Сибири для дендроклиматического анализа. В ходе реализации проекта создана и апробирована новая методика подготовки образцов для анализа структуры древесных колец. Применение предложенного метода позволяет существенно улучшить механическую целостность и качество древесных анатомических препаратов, устраняя проблему разрушенных клеточных стенок, зачастую проявляющеюся при использовании стандартных методов при подготовке микротомных срезов. Изображения высокого разрешения могут быть получены с полированной поверхности образцов больших размеров в отраженном свете без необходимости подготовки микросрезов. Тем не менее, для образцов, подготовленных с использованием предложенной методики, могут быть приготовлены и срезы, дающие возможность использовать при анализе различные методы микроскопии (например, в циркулярно-поляризованном свете) для повышения контраста изображения клеточных структур. Кроме того, предложенный метод может быть использован для различных типов древесного материала (например, часть бурового образца, весь керн, сектор спила дерева, полупогребенная, погребенная, археологическая древесина), причем размеры обрабатываемого образца могут быть ограничены лишь размерами шлифовального станка (обычно более 20 см), что существенно ускоряет и упрощает процесс их подготовки. Методика описана в статье, опубликованной в журнале Dendrochronologia (Q1) и вышедшей в печать в августе 2018 года (включена в отчет). Сравнительный анализ данных по ширине древесных колец, проведенный на севере Западной Сибири с целью выявления особенностей изменчивости радиального прироста хвойных в регионе, показал, что в зоне распространения многолетнемерзлых почв (>65°с.ш.) коэффициенты корреляции между хронологиями уменьшается линейно по мере увеличения расстояния между участками, хотя значимая корреляция наблюдается вплоть до 1000 км. Результаты анализа синхронности радиального прироста во времени показали общую тенденцию ослабления корреляционных связей для различных участков и видов деревьев, что указывают на ослабление влияния внешних факторов (прежде всего, климатических), синхронизирующих прирост деревьев на рассматриваемой территории в последние десятилетия. В результате дендроклиматического анализа Сибири был сделан вывод, что определяющим фактором для радиального прироста деревьев на большинстве рассматриваемых участках на севере Западной является температурный режим первой половины вегетационного периода (июнь–июль), но связь ширины древесных колец с летними температурами была непостоянна во времени. Так, например, для мерзлотных участков зависимость субрегиональной генерализированной хронологии ШГК от температуры июня–июля составила r = 0.77 (p < 0.001) для периода 1911–1950 гг., тогда как r = 0.47 (p < 0.01) для периода 1951–1990 гг. Скользящие коэффициенты корреляции, рассчитанные для 30-летних периодов со сдвигом в 1 год с 1911 по 1990 гг., также обнаружили постепенное снижение влияния летних температур на радиальный рост деревьев в регионе исследования. Анализ наличия связи между ослаблением влияния температурного режима июня–июля на рост древесных колец и процессами рассинхронизации радиального прироста деревьев в регионе исследования на основе двухступенчатого алгоритма Энгеля–Грангера (Engle and Granger, 1987) указывает на наличие долгосрочной взаимосвязи между этими двумя явлениями, а также на то, что погодичные колебания летних температур оказывают бо́льшее влияние на синхронность радиального прироста в исследуемом регионе по сравнению с долгосрочными изменениями температурного режима (например, потепление климата). Предварительный анализ по выявлению климатического отклика радиального прироста деревьев для отдельных участков в лесостепи Сибири, свидетельствуют, что условия первой половины сезона роста являются определяющими для ширины древесных колец сосны обыкновенной, произрастающей на Южном Урале и Хакасии. В обоих регионах радиальный прирост деревьев положительно связан с изменениями количества осадков и отрицательно с вариациями температуры отдельных месяцев. Также для участка на юге Средней Сибири был проведен анализ данных по внутригодичным вариациям плотности древесных колец (IADF), в результате которого показано, что встречаемость IADF в ранней зоне колец лиственницы сибирской (IADF E, 2.7%) практически в два раза выше, чем в поздней зоне (IADF L, 1.4%) на анализируемом промежутке времени с 1928 года. Формирование IADF обоих типов напрямую зависят от изменчивости климатических переменных. Причем, формирование IADF хорошо соотносится и зависит от условий коротких временных интервалов в течение формирования ранней и поздней древесины, предполагая замедление (приостановку) роста весной (IADF E) и ускорение (реактивацию камбиальной активности) в течение познелетнего периода (IADF L). Дополнительно было обнаружено уменьшение частоты появления IADF обоих типов со временем. В ходе реализации проекта проводились работы по модернизации модели роста древесных колец Ваганова-Шашкина (VS-model), направленные на улучшение ее работы в зоне распространения многолетнемерзлых почв. Для этого проведена коррекция рассчитываемой скорости роста на влажность почвы, обеспечивающей то, что даже при насыщении почвы водой рост может лимитироваться почвенной влагой через температурный режим почвы. Еще одна модификация модели касается транспирации. В новой версии модели при расчетах процесса потерь воды за счет транспирации предложено использовать формулу, которая позволяет учитывать зависимость транспирации от дефицита влажности воздуха. Для расчета клеточной продукции (количество и размер трахеид) при моделировании роста древесных колец при помощи VS-модели была разработана новая автоматическая процедура расчета времени продукции клеток в среде R. Создана функция MeanProduction, которая в настоящее время встроена в среду R. Предложенная процедура и код апробированы на данных для сосны обыкновенной для участка в лесостепи на юге Средней Сибири. Результаты работы изложены на конференции SGEM 2018 (30 июня – 9 июля 2018 г., Альбена, Болгария).

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
Во второй год выполнения работ по проекту № 18-14-00072 «Жизнь на грани: прошлое, настоящее и будущее лесов на границе бореальной зоны Евразии» проведен большой объем исследований и получены новые результаты по каждому из блоков задач. В ходе полевых работ 2019 года собран древесный материал, который позволит расширить сеть дендрохронологических участков на севере Евразии. В частности, в составе международной экспедиции на севере Чукотки собраны уникальные образцы для более чем 440 деревьев лиственницы Каяндера, причем, предварительные измерения предполагают, что вероятно создание длительной хронологии. В результате измерений образцов прошлых лет сбора получены древесно-кольцевые хронологии практически для всего южного трансекта от Испании до Забайкалья, включая такие регионы, как п-ов Крым, Южный Урал, Алтайский край, Хакасия (и юг Красноярского края) и Прибайкалье. Параллельно, для северного трансекта построены хронологии для северо-западной части Западной Сибири (Салехард), западной части п-ва Таймыр (оз.Лама), измерен и сдатирован материал для нескольких участков на севере Якутии, что также существенно наполняет северный трансект, обновляет и удлиняет имеющиеся хронологии, увеличивая качество данных. Получены две обобщенных хронологии длительностью около (с 1055 г. н.э., участок в низовье р.Лена,.) и более (с 627 г. н.э. вблизи п. Депутатский) тысячи лет, которые имеют огромное значение не только для палеоклиматических исследований, но я для выявления особенностей реакции древесной растительности на изменения климата. Помимо измерений ширины древесных колец для отдельных участков проведены измерения и получены хронологии ширины ранней и поздней древесины, проведена идентификация внутригодичных вариаций плотности древесины, проведена подготовка образцов для измерения соотношения стабильных изотопов углерода и кислорода в целлюлозе древесины сосны обыкновенной на юге России. В рамках проекта выдвинута концептуальная модель, описывающая стадии восстановления лесных и лесоболотных экосистем мерзлотной зоны Евразии после пожарного воздействия. Эта модель была построена в результате анализа новых, а также ранее полученных данных о радиальном приросте лиственницы на сфагновом болоте на севере Средней Сибири, измерений температуры на разной глубине мохово-торфяного слоя в течение года и данных о глубине сезонного оттаивания многолетней мерзлоты в лесных экосистемах, восстанавливающийся после пожарного воздействия в течение различных временных интервалов от 0 до более 100 лет. Показано, что период восстановления лиственничников мерзлотной зоны после прохождения низового пожара составляет несколько десятков (до сотни) лет, и лесные пожары оказывают существенное влияние на водный и углеродный циклы в бореальных лесах мерзлотной зоны. Полученный результат особенно важен, поскольку его можно распространить на большую территорию, занимаемую экосистемами с доминированием мхов в живом напочвенном покрове в зоне распространения многолетней мерзлоты. Также, результат о времени и динамике восстановления имеет непосредственное значение и для экотона лес-тундра северо-восточной Евразии, подстилаемой многолетнемерзлыми почвами. И хотя лесные пожары на северной границе леса в настоящее время достаточно редки, их частота, распространенность и интенсивность, ожидается, будет возрастать с ростом температуры. Результаты представлены в статье, опубликованной в журнале Science of the Total Environment (Q1 in Environmental Sciences, WoS). Для всего объема полученных в рамках текущего проекта РНФ данных по ширине древесных колец лиственницы Каяндера для северных и центральных районов Восточной Сибири и с привлечением данных, имеющихся у членов коллектива для этого же региона, а также доступных в Международном банке дендрохронологических данных (ITRDB – International Tree-Ring Data Bank https://www.ncdc.noaa.gov/data-access/paleoclimatology-data/datasets/tree-ring на 10.11.2019), выполнен сравнительный корреляционный анализ изменчивости радиального прироста деревьев. По его результатам был выделен регион на севере изучаемой территории с высокой согласованностью погодичных изменений радиального прироста. Для этого региона построена генерализированная хронология на основе 1885 временных серий с более чем 20 участков для северо-востока Сибири (северная Якутия). Далее, для этой хронологии был рассчитан климатический отклик (коэффициент корреляции Пирсона) со средней температурой летних месяцев, полученных по данным CRU TS4.0 TS (для сети с разрешением 0.5° на 0.5°) и Berkeley с пространственным разрешением 1.0° на 1.0° для периода с 1950 по 2002 гг. Полученная новая хронология для Восточной Сибири и длительная хронология для п-ва Таймыр, обновленная в рамках текущего проекта РНФ, вошли в число семи (из 9) наиболее качественных генерализированных хронологий с наиболее сильным климатическим сигналом (коэффициент корреляции r до 0.63), которые в дальнейшем были использованы для реконструкции летней температуры Евразии и северного полушария, а также влияния изменений, вызванных крупными вулканическими извержениями, на радиальный прирост деревьев. По результатам анализа данных для всей совокупности из девяти длительных хронологий (работы по текущему проекту РНФ включали предварительный анализ двух из них) подготовлена статья Büntgen et al. “Prominent role of global volcanism in Common Era climate variability and human history”, которая в настоящее время находится на рецензии в одном из ведущих международных журналов. По результатам анализ изменчивости радиального прироста лиственницы, произрастающей на отдельных участках на северной границе бореальных лесов в Средней Сибири как в зоне непосредственного воздействия техногенных выбросов предприятий Норильского промышленного района, так и вне ее, получено, что расхождение радиального прироста с ходом температуры (Divergence Problem) наблюдается не только на пробных площадях, где имеется поражения загрязняющими веществами, но и на контрольном. Однако, хронология для контрольного участка, рассчитанная при помощи «облегченной» модели Ваганов-Шашкина (VS-Lite) с использованием среднемесячных климатических данных, не показала тренда на снижение прироста. Было высказано предположение о связи прироста деревьев с количеством падающей солнечной радиации, которое уменьшается в связи с загрязнением атмосферы техногенными выбросами (не только предприятиями г.Норильска, но всего Северного полушария, выбросы которых переносятся в Арктическую зону). Учитывание этого эффекта позволило надежно смоделировать изменения радиального прироста деревьев. Так, коэффициент корреляции составляет 0.726 и 0.756 для 3- и 5-месячного периода с учетом затемнения атмосферы (n =86, 1930–2015, p <0.10-6) в отличии от расчетов без учета этого эффекта (r = 0.19, p <0.05). Полученный результат может дать объяснение проблемы расхождения текущего радиального прироста в северных регионах с ходом летней температуры, которая остается неразрешенной на протяжении более 20 последних лет. Сравнительный анализ радиального прироста сосны обыкновенной в лесостепной зоне на южной границе бореальных лесов охватывающих территорию около 4800 км с запада на восток от Южного Урала до Прибайкалья с использованием обобщенных аддитивных смешанных моделей (GAMM), которые позволили нивелировать влияние различий в возрасте и самих возрастных изменений радиального прироста деревьев сосны обыкновенной на четырех рассматриваемых участках свидетельствует, что радиальный прирост на участках увеличивается на величину до 0.05 мм в десятилетие. Этот эффект проявляется в большей степени для восточных районов, где деревья, по всей видимости, лучше адаптированы к условиям недостатка влаги. Результаты дендроклиматического анализа рассматриваемых хронологий, полученных для южного трансекта показывают, что формирование древесных колец находятся под жестким климатическим контролем. Наибольшее влияние на ширину ранней древесины (ширину древесных колец) оказывают осадки (положительная корреляция) и температура (отрицательная корреляция) предыдущего и начала текущего вегетационного периодов. Влияние климатических переменных на ширину поздней древесины выражено в меньшей степени. Расчеты скользящих коэффициентов корреляции для хронологий с наиболее значимыми климатическими переменными свидетельствуют о возрастании водного стресса деревьев, особенно в первой половине сезона роста. Моделирование пространственно-распределенных дендроклиматических данных с 23 участков (тест-полигонов), расположенных в среднем и нижнем течении р. Лена, показало, что балансовое дифференциальное уравнение расчета влажности почвы (Thornthwaite and Mather, 1955; Алисов, 1969) является оптимальным алгоритмом для оценки влажности почвы в условиях сплошного распространения многолетней мерзлоты. Использование именно этого подхода позволило увеличить точность расчетов по моделированию прироста древесных растений на 10-18% для обширной территории Восточной Сибири по сравнению с моделью «протекающей корзины» - Leaky bucket model (Huang et al. 1996) и уравнением водного баланса в почве ForClim (Bugmann, 1996). Однако, вычислительные эксперименты с включением или исключением блока оттаивания почвы для балансового дифференциального уравнения расчета влажности почвы (Thornthwaite and Mather, 1955) показали, что блок оттаивания почвы нуждается в существенной модификации. С помощью автоматической параметризации VS-модели на основе алгоритмома дифференциальной эволюции (Storn, Price, 1997; Price et al., 2005) решена задача оценки (прогнозирования) неизвестных величин прироста годичного кольца на основе климатической изменчивости. Точечное моделирование тестировалось с использованием специально разработанного программного обеспечения для экспериментальных пространственно-распределенных дендроклиматических данных с 23 участков для среднего и нижнего течения р. Лена. Отмечено, что моделируемый отклик древесных растений, полученной на основе новой параметризации, идентифицируют исходный процесс с погрешностью, но являются очень хорошим приближением этого процесса, что позволяет объяснить 56-62% изменчивости пространственно-распределенного прироста древесных растений для северной и средней части трансекта, где рост деревьев строго лимитируется температурой. Данные результаты полностью сопоставимы с результатами, полученными при прямой параметризации на основе VS-осциллографа по отдельным участкам трансекта. Результаты, достигнутые в ходе выполнения проекта были также представлены на ряде конференций и совещаний в качестве устных сообщений и стендовых докладов: - TRACE 2019 (Tree-rings in Archaeology, Climatology and Ecology), 06.05 - 11.05.2019, San Leucio, Caserta, Italy; - Всероссийская конференция с международным участием “Лесные экосистемы бореальной зоны: биоразнообразие, биоэкономика, экологические риски” 26–31 августа 2019 г., Красноярск; - French-Russian workshop “Environmental Change in Siberia”,21-23 oct. 2019 Paris, France. Работа по текущему проекту РНФ освещается в средствах массовой информации. Ниже приведены ссылки на материалы, в которых указывается о поддержке работ со стороны Российского научного фонда: - на сайте Indicator.ru материал «Реконструировано влияние лесного пожара на вечную мерзлоту» от 6 декабря 2018 г. https://indicator.ru/earth-science/lesnoy-pozhar-vechnaya-merzlota-06-12-2018.htm - на сайте Открытая наука материал «После пожара экосистемы северной тайги в Сибири восстанавливаются дольше ста лет» от 10 декабря 2018 г. https://openscience.news/posts/1515-cdvdvfbgfhgf - Издание СО РАН «Наука в Сибири» материал «После пожара экосистемы северной тайги в Сибири восстанавливаются дольше ста лет» от 10 декабря 2018 г. http://www.sbras.info/news/posle-pozhara-ekosistemy-severnoi-taigi-v-sibiri-vosstanavlivayutsya-dolshe-sta-let - на сайте РНФ материал «После пожара экосистемы северной тайги в Сибири восстанавливаются дольше ста лет» от 11 декабря 2018 г. http://www.rscf.ru/ru/node/posle-pozhara-ekosistemy-severnoy-taygi-v-sibiri-vosstanavlivayutsya-dolshe-sta-let - на сайте Indicator.ru материал «Для более эффективной датировки нужно и пилить, и бурить» от 13 декабря 2018 г. https://indicator.ru/earth-science/sravnenie-metodov-dendrohronologii-13-12-2018.htm - статья на МАТЕРИАЛЫ ПОРТАЛА «НАУЧНАЯ РОССИЯ» «Скрытые способности лесных экосистем» от 18 июня 2019 https://scientificrussia.ru/articles/skrytye-sposobnosti-lesnyh-ekosistem

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
В третий год выполнения работ по проекту № 18-14-00072 «Жизнь на грани: прошлое, настоящее и будущее лесов на границе бореальной зоны Евразии» проведен большой объем исследований и получены новые важные результаты по каждому из блоков задач. В связи с пандемией и в целях минимизации риска для здоровья членов коллектива объем полевых работ 2020 года был существенно сокращен. Тем не менее, в рамках реализации проекта был получен древесный материал для нескольких ключевых местопроизрастаний, что позволило расширить сеть дендрохронологических участков для двух исследуемых трансектов: на севере и на юге зоны бореальных лесов в Евразии. В частности, получены образцы для живых деревьев лиственницы Гмелина, произрастающей на востоке п-ва Таймыр (р. Котуй), измерение которых позволяет обновить уникальную хронологию длительностью более 2000 лет. Также, собраны образцы сосны обыкновенной в лесостепных условиях Читинской области, что существенно продлевает исследуемый южный трансект на восток. В результате измерений, выполненных для образцов для этих и других участков, где сборы также проведены в 2020 году, построены древесно-кольцевые хронологии, которые с ранее полученными данными позволили перекрыть территорию для всего южного трансекта: от Испании до Читинской области в России. Параллельно, для северного трансекта построены хронологии для участка на севере Западной Сибири, нескольких местообитаний в восточной части п-ва Таймыр, измерен и датирован материал для нескольких участков на севере Якутии (р.Лена), а также для региона Анюйского вулкана и пос. Билибино (Чукотский автономный округ), что также существенно продлевает на восток северный трансект, обновляет и удлиняет имеющиеся хронологии, повышая их качество. Так, для низовьев р. Лена хронологии продлена до 925 года н.э. (в настоящее время, длительность составляет 1089 лет) и построены новые многовековые хронологии (946 лет с 1068 – 2013 гг. и 796 лет с 1218 – 2013 гг.). Для древесного материала живых и погибших деревьев лиственницы Каяндера построена уникальная, самая восточная для территории Евразии, тысячелетняя хронология колец длительностью 1143 лет (с 877 по 2019 годы н.э.) для района Анюйского вулкана (Чукотский автономный округ). Помимо измерений ширины древесных колец, для отдельных участков получены хронологии ширины ранней и поздней древесины, проведены измерения параметров анатомического строения колец (Хакасия, Южный Урал), получены данные по изотопному составу кислорода и углерода в целлюлозе древесных колец сосны обыкновенной на юге России (четыре участка). Продолжаются работы по измерению дополнительных параметров колец для древесного материала, собранного в 2020 гг. В связи с тем, что пожары являются важнейшим фактором, влияющим на стабильность многолетней мерзлоты и функционирование лесных экосистем на севере Евразии, в третий год работ по проекту были продолжены исследования, направленные на выявление особенностей воздействия лесных пожаров на лиственничники северных регионов Средней Сибири. Проведена верификация ранее выдвинутой членами коллектива концептуальной модели, описывающей стадии восстановления лесных экосистем зоны сплошного распространения многолетней мерзлотной Евразии после пожарного воздействия. Исследование основано на совместном анализе данных по ширине, максимальной плотности и изотопному составу древесных колец, а также результатах расчета прироста по площади (BAI) и показателя эффективности использования воды деревьями (iWUE) лиственницы Гмелина. С использованием многопараметрического подхода к анализу древесных колец, дополненного данными о глубине сезонного оттаивания многолетней мерзлоты для ряда древостоев, было выявлено три фазы восстановления лесных экосистем и адаптации лиственницы к меняющимся условиям после прохождения крупного пожара в 1896 г. В целом, реконструкция истории развития лесной экосистемы, впервые проведенная для зоны сплошного распространения многолетнемерзлых почв с использованием данных об изотопном составе древесных колец, свидетельствует о проявлении последствий пожарного воздействия в течение длительного периода, т.е. на протяжении многих десятков лет. Кроме того, показана важность комплексной взаимосвязи живого напочвенного покрова, толщины органического горизонта почвы и глубины сезонного оттаивания мерзлоты, которые определяют траекторию послепожарного восстановления древесного покрова и лесных экосистем мерзлотной зоны. Результаты этого исследования опубликованы в статье Kirdyanov et al., 2020 в журнале Environmental Research Letters (Q1 in ENVIRONMENTAL SCIENCES, Q1 in METEOROLOGY & ATMOSPHERIC SCIENCES, Web of Science). Продолжен анализ изменчивости радиального прироста для отдельных участков на северной границе бореальных лесов в Сибири с целью проверки выдвинутой ранее в рамках проекта гипотезы о причинах расхождения текущего прироста с ходом летней температуры (Divergence Problem, Briffa et al., 1998). По результатам работ в течение двух первых лет по проекту было высказано предположение, что важное значение для роста деревьев на данной территории имеет количество фотосинтетической радиации, уменьшающееся вследствие затемнения атмосферы выбросами природного и антропогенного характера, и прежде всего, диоксидом серы, фотохимические превращения которого приводят к образованию аэрозолей, влияющих, в том числе, и на облачность территории. В 2020 году был существенно расширен регион исследования, охватив северные районы Западной и Средней Сибири за счет включения в анализ данных для удаленных местообитаний, для которых имеются наиболее современные из доступных хронологии, созданные после 2010 года. Прямое моделирование прироста деревьев для трансекта протяженностью более 1400 км при помощи модели VS-Lite, учитывающей только изменение температуры и количество осадков, выявило существенное расхождение в трендах генерализированной хронологии и расчетных данных начиная с 1970-ых годов (r = -0.38 для сглаженных 10-летним кубическим сплайном серий). Для этого периода положительный нелинейный тренд расчетных индексов ширины колец соответствует тренду летних температур, но противоположен низкочастотной составляющей реально наблюдаемого прироста древесных растений, свидетельствующей о депрессии радиального прироста деревьев данной территории. Расчеты индексов прироста деревьев с учетом эффекта «затемнения» атмосферы позволили существенно улучшить результаты моделирования (для сглаженных серий результатов моделирования и наблюдаемого прироста r = 0.79), что свидетельствует о том, что одной из наиболее важных причин «проблемы дивергенции» является изменение пропускающей способности атмосферы, снижающей фотосинтетическую радиацию. Результаты работы представлены в статье Kirdyanov et al., 2020, опубликованной в журнале Ecology Letters (Q1 in ECOLOGY, Web of Science). Сравнительный анализ 100 древесно-кольцевых хронологий для дендроэкологических участков на территории ограниченной 60–72°с.ш. и 118–162°в.д. в Восточной Сибири позволил выявить высокую степень связанности (то есть синхронности) погодичных колебаний ширины древесных колец в регионе. В целом, теснота корреляционных связей постепенно уменьшается по мере удаления участков друг от друга. Так, коэффициенты корреляции для хронологий относительно близкорасположенных участков составляют в среднем около 0.35 в пределах расстояний до 300 км и приближаются к нулевым значениям для более удаленных участков (от 900 до 1800 км). Статически значимый общий сигнал между хронологиями радиального прироста деревьев наблюдается для участков, находящихся на расстоянии до 900 км. Выявлена общая тенденция усиления корреляционных связей в регионе, начиная с 1990-ых гг. Анализ согласованности радиального прироста деревьев для хронологий, полученных после 2000 г. позволил обнаружить схожие изменения синхронности между рядами прироста на протяжении периода с 1901 по 2016. Полученные результаты указывают на усиление влияния внешних факторов (то есть климата), синхронизирующих прирост деревьев на рассматриваемой территории, что может указывать на негативное влияние изменений климата (увеличение стресса) на лесные экосистемы мерзлотных территорий, особенно начиная с конца XX века. Для четырех участков, расположенных на территории, которая охватывает практически весь южный трансект от Прибайкалья до п-ва Крым, включая Алтайский край и Южный Урал получены данные по соотношению стабильных изотопов кислорода и углерода в целлюлозе древесных колец. Длительность изотопных хронологий составляет от 79 лет (1940-2018 гг., Байкал) до 172 лет (1848-2019 гг., Южный Урал). Предварительный дендроклиматический анализ изотопных данных показал, что в изменчивости соотношения стабильных изотопов годичных колец деревьев содержится климатическая информация дополнительная к той, что может быть получена для хронологий радиального прироста. Так, например, для участка на Южном Урале обнаружено, что, в то время как ШГК показывает статистически значимую отрицательную связь с температурой мая и июня, δ13С значимо положительно коррелирует с температурой более длительного периода с мая по август. Подобная ситуация наблюдается и для корреляций с количеством осадков. Если ШГК положительно реагирует на увеличение осадков отдельных месяцев с апреля по июнь, то для δ13С важны осадки июня-июля, а для δ18О значимы осадки августа (отрицательная корреляция в обоих случаях). Полученный результат открывает дополнительные возможности для дендроклиматического анализа с возможностью проведения реконструкции различных климатических переменных и для разных временных интервалов вегетационного периода. Кроме того, наличие данных для разных параметров колец предоставляет возможности и для понимания физиологических особенностей реакции древесных колец на изменения факторов внешней. Так, например, анализ встречаемости смоляных ходов в древесных кольцах сосны обыкновенной для шести лесостепных участков вдоль градиента континентальности в Евразии показал, что появление смоляных каналов может быть вызвано неблагоприятными условиями окружающей среды и связано с недостатком влагообеспечения. За отчетный период (за год) результаты работы по проекту были опубликованы в журналах Reviews of Geophysics (IF= 21.449), Ecology Letters (IF= 8.665), Environmental Research Letters (IF=6.096), и 3 статях в Dendrochronologia (IF=2.293). Все журналы входят в список Q1 Web of Science. В связи с тем, что практически все конференции были отменены из-за сложной эпидемиологической ситуации в мире, количество выступлений было сведено к минимуму. Результаты, достигнутые в ходе выполнения проекта, были представлены лишь на международной конференции EGU General Assembly 2020, 4-8 May, Vienna, Austria в виде онлайн доклада Kirdyanov et al. “Does permafrost matter? Permafrost related studies of conifer tree ring growth in northern Siberia”. Результаты работы по проекту РНФ были также освещены в средствах массовой информации. Ниже приведены лишь ссылки на материалы, в которых указывается о поддержке работ со стороны Российского научного фонда: - сайт РНФ, Отчет Российского научного фонда «Информация о деятельности Фонда в 2019 году «Создавая фундамент будущего» https://www.rscf.ru/upload/iblock/847/847999f108b42ec0ee9ed1cc0124ebd7.pdf - на сайте Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» в разделе Новости материал, материал «Проект ученых Красноярского научного центра СО РАН признан Российским научным фондом одним из лучших проектов 2019 года», 10 апреля 2020 г. http://ksc.krasn.ru/news/russian_science_foundation_best_project/ - сайт Сибирского федерального университета, пресс-служба СФУ, материал «Научное импортозамещение: учёные СФУ создали новую программу для изучения анатомии деревьев», 29 мая 2020 http://news.sfu-kras.ru/node/23225 - НОВОСТИ СИБИРСКОЙ НАУКИ, материал «Красноярские ученые создали программу по изучению анатомии хвойных деревьев», 29 мая 2020 http://www.sib-science.info/ru/heis/sibirskie-uchenye-sozdali-programmu-po-izucheniyu-29052020 - на сайте Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук» в разделе Новости материал «Ученые: масштабы загрязнения Арктики больше, чем мы предполагали» от 25 сентября 2020 г. https://ksc.krasn.ru/news/Arctic_pollution/ - сайт Сибирского федерального университета, пресс-служба СФУ, материал «Учёные рассказали о «смертельной дымке» над лесами в Арктике», 10 октября 2020 http://news.sfu-kras.ru/node/23700 - сайт НОВОСТИ СИБИРСКОЙ НАУКИ, материал «Учёные рассказали о «смертельной дымке» над лесами в Арктике», 8 октября 2020 http://www.sib-science.info/ru/news - ТАСС Наука, материал «Ученые заявили о том, что аэрозольная дымка замедляет прирост арктических лесов», 9 октября 2020 https://nauka.tass.ru/nauka/9673653 К сожалению, при перепечатках новостей на других сайтах информация о поддержке исследований РНФ зачастую не приводится и здесь не указана: National Geographic, РИА НОВОСТИ и др.