Целеустремлённые исследователи обнаружили самое высокое из известных в Восточной Азии дерево в уединённой долине недалеко от одной из самых длинных рек Тайваня. Команда назвала эту огромную пихту «Небесный меч реки Даань» — в честь легендарного оружия из романов Цзинь Юна о боевых искусствах.
Исследователи оценивают возраст «Небесного меча» — возвышающегося на 84,1 метра (276 футов) — примерно в 1000 лет. Поиски тайваньской пихты длились десять лет. Коренные жители Рукай, населяющие южные горы острова, называют этот вечнозеленый вид, официально известный как Taiwania cryptomerioides, «деревом, которое касается Луны».
Для сравнения, самое высокое из известных в мире ныне живущих деревьев — это Гиперион, прибрежная секвойя в Национальном парке Редвуд в Калифорнии, высота которой в настоящее время составляет 116 метров (381,3 метра).
Тайвань, отличающийся впечатляюще гористым рельефом, славится богатым разнообразием растительности. Леса покрывают около 60% территории острова, насчитывающего, по оценкам исследования 2016 года, 950 миллионов деревьев.
Огромные деревья, произрастающие во многих лесах Тайваня, делали поиски Небесного меча чрезвычайно сложной задачей.
Не теряя надежды, группа тайваньских исследователей деревьев, в которую входят профессиональные альпинисты, экологи, геологи и специалисты по дистанционному зондированию, с 2014 года работает над документированием самых высоких деревьев острова, включая тайваньские пихты, такие как «Небесный меч».
Группа в течение нескольких лет проводила аэрофотосъемку, создала карту гигантских деревьев Тайваня и привлекла к участию в проекте гражданских ученых.
В конечном итоге, команда идентифицировала Меч Небес старым проверенным способом — забравшись на огромное дерево и сбросив с вершины рулетку, как следует из исследования, опубликованного в пятницу в журнале Frontiers in Forests and Global Change.
Тщательно продуманное и креативное сочетание методов, использованных командой, может быть применено для идентификации крупных деревьев в более широких масштабах — задача, имеющая решающее значение для сохранения биоразнообразия Земли и защиты от климатического кризиса, считают эксперты.
Редкое убежище для гигантских деревьев.
Обильные ежегодные осадки и стабильный климат сделали Тайвань одной из немногих сред на Земле, способных поддерживать непрерывный рост старых гигантских деревьев на протяжении сотен и тысяч лет, заявила ведущий автор исследования доктор Ребекка Чиа-Чун Сюй, научный сотрудник Тайваньского института лесных исследований.
Промышленная лесозаготовка в период с 1912 по 1991 год истощила часть древних лесов Тайваня, но невероятно крутой рельеф острова не позволял лесорубам добраться до старых деревьев, добавила она. Сейчас многие из этих деревьев растут в охраняемых зонах.
Искатели деревьев на Тайване впервые собрались 12 лет назад, чтобы измерить и задокументировать «Три сестры» — трио гигантских тайваньских пихт, давно известных местным жителям в обширной заповедной зоне Цылан на севере и северо-западе Тайваня. Группа активизировалась после того, как Сюй встретил на конференции экспертов по лидару (обнаружению и определению дальности с помощью света). Они рассказали о трудностях поиска гигантских деревьев, полагаясь исключительно на необработанные данные дистанционного зондирования.
К группе присоединились профессиональные альпинисты и представители коренных общин, которые отправлялись во все более сложные экспедиции, иногда требующие многодневного пешего перехода, чтобы добраться до одного места.
«Общая черта всех нас, пожалуй, – любовь к деревьям и стремление к приключениям», – сказал Сюй.
Команда поняла, что определить самые высокие деревья с земли — задача практически невыполнимая. В группе были альпинисты, способные взбираться на высокие деревья, но для более полного представления о густых лесах Тайваня членам команды нужен был вид с высоты птичьего полета на многоярусный полог.
В сотрудничестве с экспертами по дистанционному зондированию из Национального университета Чэн Кун на Тайване команда использовала лидар для передачи световых импульсов с самолетов, измеряя время, необходимое для отражения света обратно к ним. Эта технология позволила команде создать подробную трехмерную карту, на которой была отмечена высота деревьев.
Человеческое зрение и мыслительные процессы также сыграли важную роль. Неровный рельеф Тайваня может ввести в заблуждение систему дистанционного зондирования, которая будет измерять высоту деревьев, завышая её в зависимости от близлежащих особенностей, таких как крутые скалы.
В 2020 году группа пригласила гражданских ученых изучить изображения, полученные командой с помощью лидара. Результаты показали, что алгоритм неправильно измерил 93% деревьев — это открытие избавило исследователей от изнурительной работы по подъему на бесчисленное количество деревьев, которые оказались намного ниже, чем предполагали первоначальные данные. В конце 2022 года команда опубликовала карту гигантских деревьев Тайваня, выделив 941 дерево высотой более 65 метров (213 футов).
В начале 2023 года, когда на Тайване отмечали Китайский Новый год, команда сосредоточила внимание на ключевом объекте на карте: самом высоком дереве.
Обнаружение Небесного Меча
Чтобы добраться до Меча Небес, нужно было преодолеть более 20 километров (12 миль) вплавь и скалолазание вверх по течению, а затем два дня изнурительного подъема в гору.
Затем пришло время взобраться на дерево.
«На месте мы используем дроны для обследования целевого дерева перед тем, как начать восхождение», — написал Сюй в электронном письме. «Однако наиболее точный способ определить высоту гигантского дерева — это измерение с помощью рулетки».
Когда рулетка показала 84,1 метра, Сюй вспомнил, как почувствовал огромное облегчение. Изнурительный поход посреди пустыни стоил того.
Лесничий Майкл Тейлор, один из первооткрывателей дерева «Гиперион» и специалист по лидарным технологиям из организации Columbia Land Trust в Калифорнии, высоко оценил усилия команды, проделавшей кропотливую работу по ручным измерениям для подтверждения результатов. Тейлор не принимал участия в исследовании.
«Очень немногие другие группы действительно так поступают, вместо этого чрезмерно полагаясь на эти завышенные данные, полученные с помощью автоматизированного программного обеспечения для расчета высоты, без учета деревьев, наклоненных на склонах», — сказал Тейлор. Деревья, наклоненные на склонах, часто растут таким образом, что пытаются получить дополнительный солнечный свет или компенсировать смещение почвы.
Сюй считает, что каждая экспедиция стоила затраченных усилий, даже несмотря на непредсказуемую погоду и неблагоприятные условия, потому что группе приходилось прокладывать собственные пути через потрясающе красивые, но изолированные места, которые они, возможно, иначе бы и не увидели.
«Я думаю, эти удивительные существа напоминают нам, что люди — лишь крошечная часть Земли, — сказал Сюй. — Гигантские деревья живут очень долго, они зафиксировали и пережили долгосрочные изменения климата на планете. Мы будем испытывать чувство смирения, когда узнаем больше об их тайной жизни».
Стив Пирс, директор австралийского отделения организации The Tree Projects, воочию убедился в благоговении группы перед миром природы, фотографируя высокие деревья Тайваня, в том числе «Три сестры» и «Небесный меч».
«Группа людей, которую им удалось собрать за это время, — это нечто особенное, потому что между различными научными отделами налажено тесное сотрудничество», — сказал Пирс. «В мире очень мало мест, где кто-либо прилагает столько усилий для изучения деревьев».
Стражи планеты
Далее группа намерена определить типы биоклимата и рельефа, предпочитаемые самыми высокими деревьями Тайваня. Команда также выбрала несколько видов гигантских деревьев для дополнительных наблюдений с помощью лидара с целью построения 3D-моделей, которые позволят рассчитать их биомассу.
«Мы обнаружили, что предыдущие уравнения, используемые лесохозяйственными учреждениями, как правило, значительно занижают плотность углерода в лесах», — сказал Сюй.
Гигантские деревья играют важную экологическую роль в лесах, поглощая углекислый газ и выступая в роли защитников своих экосистем. По словам Сюй, тайваньские леса гигантских деревьев могут быть одними из самых богатых углеродом экосистем в мире.
«Помимо своей углеродной ценности, крупные деревья способствуют структурной сложности и функциональному разнообразию лесов, а также обеспечивают важнейшую среду обитания для других организмов», — сообщила в электронном письме Лаласия Биалич-Мерфи, руководитель группы по изучению разнообразия лесов и биодемографии в Швейцарском федеральном исследовательском институте WSL. «В то же время леса находятся под все большей угрозой: согласно последним оценкам, более 30% видов деревьев в мире подвержены повышенному риску вымирания». Биалич-Мерфи не принимала участия в исследовании.
Согласно новому исследованию, высокие деревья являются одними из наиболее уязвимых к изменению климата. Они особенно чувствительны к засухе и экстремальным погодным явлениям, таким как сильные тайфуны и оползни, вызванные проливными дождями, которые часто случаются на Тайване.
«Участки с большим количеством гигантских деревьев также могут служить живыми индикаторами истории леса, часто соответствующими лесам, которые успели развить сложную структуру и поддерживать высокий уровень биоразнообразия», — сказала Биалик-Мерфи. «Выявление таких участков имеет решающее значение для руководства усилиями по сохранению биоразнообразия лесов и смягчению последствий изменения климата».
Подпишитесь на научную рассылку CNN Wonder Theory. Исследуйте Вселенную, узнавая новости об увлекательных открытиях, научных достижениях и многом другом.
Чтобы получать больше новостей и рассылок CNN, создайте учетную запись на CNN.com.