Решительные исследователи обнаружили самое высокое известное дерево Восточной Азии в уединённой долине возле одной из самых длинных рек Тайваня. Команда назвала массивное пихтовое дерево «Небесный меч реки Даань» — отсылка к легендарному оружию из романов Цзинь Юна о боевых искусствах.
Исследователи оценивают, что «Небесному мечу», возвышающемуся на 84,1 метра (276 футов), около 1000 лет. Поиски тайваньской пихты заняли десятилетие. Коренной народ рукаи, населяющий южные горы острова, называет этот вечнозелёный вид, официально известный как Taiwania cryptomerioides, «деревом, которое касается луны».
Для справки: самое высокое известное ныне живущее дерево в мире — Гиперион, прибрежная секвойя в национальном парке Редвуд в Калифорнии, которая в настоящее время достигает 116 метров (381,3 фута) в высоту.
Тайвань, будучи гористым, отличается богатым разнообразием растительной жизни. Леса покрывают около 60% острова, на котором, по оценкам исследования 2016 года, произрастает около 950 миллионов деревьев.
Гигантские деревья, растущие во многих лесах Тайваня, сделали поиски «Небесного меча» сложной задачей.
Неустрашимая группа тайваньских искателей деревьев — включая профессиональных древолазов, экологов, геологов и специалистов по дистанционному зондированию — работает с 2014 года над документированием самых высоких деревьев острова, включая такие пихты, как «Небесный меч».
Группа провела многолетние аэрофотосъёмки, создала «Карту гигантских деревьев Тайваня» и обратилась за помощью к учёным-любителям.
В конечном итоге команда идентифицировала «Небесный меч» старомодным способом — взобравшись на массивное дерево и опустив рулетку с вершины, согласно исследованию, опубликованному в пятницу в журнале Frontiers in Forests and Global Change.
Тщательное и творческое сочетание методов, использованное командой, может быть применено для выявления крупных деревьев в более широких масштабах — что является crucial задачей для сохранения биоразнообразия Земли и защиты от климатического кризиса, считают эксперты.
Обильные ежегодные осадки и стабильный климат сделали Тайвань одной из редких сред на Земле, способной поддерживать в течение сотен и тысяч лет непрерывный рост старых гигантских деревьев, сообщила ведущий автор исследования доктор Ребекка Цзя-Чунь Сюй, научный сотрудник Тайваньского научно-исследовательского института лесного хозяйства.
Промышленные лесозаготовки в период с 1912 по 1991 год истощили некоторые древние леса Тайваня, но невероятно крутой рельеф острова удерживал старые деревья вне досягаемости лесорубов, добавила она. Сейчас многие из этих деревьев растут на охраняемых территориях.
Тайваньские искатели деревьев впервые объединились 12 лет назад, чтобы измерить и задокументировать «Трёх сестёр» — три гигантские пихты, давно известные местным жителям в обширной заповедной зоне Цилань на севере и северо-западе Тайваня. Группа активизировалась, когда Сюй встретила на конференции экспертов по лидару (обнаружению и измерению дальности с помощью света). Они описали трудности поиска гигантских деревьев, полагаясь исключительно на необработанные данные дистанционного зондирования.
К группе присоединились профессиональные древолазы и представители коренных общин, когда она начала предпринимать всё более сложные экспедиции, иногда требующие нескольких дней пешего похода для достижения одного места.
«Общие черты, вероятно, в том, что мы все любители деревьев и любим приключения», — сказала Сюй.
Команда осознала, что определить самые высокие деревья с земли было почти невозможно. В группе были древолазы, способные взбираться на возвышающиеся деревья, но участникам нужен был вид с высоты птичьего полёта на многоярусный полог, чтобы получить более широкое представление о густых лесах Тайваня.
В партнёрстве со специалистами по дистанционному зондированию из Национального университета Чэнкун на Тайване команда использовала лидар для передачи импульсов света с самолёта, измеряя время, необходимое для возвращения света. Эта техника позволила команде создать детальную 3D-карту, подчёркивающую высоту деревьев.
Человеческий глаз и мыслительная обработка также играли жизненно важную роль. Неровный рельеф Тайваня может обманывать дистанционное зондирование, которое будет измерять деревья как более высокие, чем они есть, в зависимости от близлежащих объектов, таких как крутые обрывы.
В 2020 году группа пригласила учёных-любителей взглянуть на изображения, полученные с помощью лидара. Результаты показали, что 93% деревьев были ошибочно измерены алгоритмом — это открытие избавило исследователей от изнурительной работы по восхождению на бесчисленные деревья, которые были намного ниже, чем изначально предполагали данные. В конце 2022 года команда опубликовала «Карту гигантских деревьев Тайваня», выделив 941 дерево высотой более 65 метров (213 футов).
Когда в начале 2023 года Тайвань праздновал Лунный Новый год, команда сосредоточилась на ключевой цели на карте: самом высоком дереве.
Чтобы добраться до «Небесного меча», потребовалось проплыть и преодолеть скалы вверх по течению более 20 километров (12 миль), а затем два дня изнурительного подъёма в гору.
Затем настало время взобраться на дерево.
«На месте мы используем дроны для изучения целевого дерева перед восхождением», — написала Сюй в электронном письме. «Однако самый точный способ определить высоту гигантского дерева — это измерение с помощью опускания рулетки».
Когда рулетка показала 84,1 метра, Сюй вспоминает, что почувствовала огромное облегчение. Изнурительный поход в глуши того стоил.
Лесник Майкл Тейлор, соавтор открытия дерева Гиперион и специалист по лидару в Columbia Land Trust в Калифорнии, похвалил усилия команды, вложившие тяжёлый труд ручных измерений для подтверждения. Тейлор не участвовал в исследовании.
«Очень немногие другие группы на самом деле делают это, вместо этого чрезмерно полагаясь на завышенные показатели, используя только автоматизированное программное обеспечение для генерации высоты без учёта наклона склона», — сказал Тейлор. Деревья, растущие на склонах, часто растут таким образом, что пытаются получить дополнительный солнечный свет или компенсировать смещение почвы.
Сюй считает, что каждая экспедиция стоила усилий, даже при непредсказуемой погоде и неблагоприятных условиях, потому что группе приходилось прокладывать собственные пути через потрясающе красивые, но изолированные места, которые они иначе не увидели бы.
«Я думаю, эти удивительные создания напоминают нам, что люди — лишь крошечная часть Земли», — сказала Сюй. «Гигантские деревья имеют очень долгую продолжительность жизни, и они зафиксировали и пережили долгосрочные климатические изменения на планете. Мы должны чувствовать смирение, когда узнаём больше об их тайной жизни».
Стив Пирс, директор The Tree Projects в Австралии, стал свидетелем благоговения группы перед миром природы, когда фотографировал высокие деревья Тайваня, включая «Трёх сестёр» и «Небесный меч».
«Группа людей, которую им удалось собрать с течением времени, — это нечто особенное, потому что существует много сотрудничества между различными научными отделами», — сказал Пирс. «В мире очень мало мест, где кто-то прилагает столько усилий для изучения деревьев».
Далее группа намерена определить типы биоклимата и рельефа, предпочитаемые самыми высокими деревьями Тайваня. Команда также выбрала несколько видов гигантских деревьев для дополнительного лидарного наблюдения, чтобы построить 3D-модели для расчёта их биомассы.
«Мы обнаружили, что предыдущие уравнения, используемые учреждениями лесного хозяйства, как правило, значительно занижают их плотность углерода», — сказала Сюй.
Гигантские деревья играют экологически важную роль в лесах, поглощая углекислый газ и действуя как защитные стражи своих экосистем. Леса гигантских деревьев Тайваня могут быть одними из самых углеродоёмких сред в мире, сказала Сюй.
«Помимо их углеродной ценности, крупные деревья вносят вклад в структурную сложность и функциональное разнообразие лесов и обеспечивают критически важную среду обитания для других организмов», — сказала Лаласья Бьялик-Мерфи, руководитель группы лесного разнообразия и биодемографии Швейцарского федерального научно-исследовательского института WSL, в электронном письме. «В то же время леса всё больше находятся под угрозой: недавние оценки показывают, что более 30% видов деревьев в мире сталкиваются с повышенным риском исчезновения». Бьялик-Мерфи не участвовала в исследовании.
Высокие деревья являются одними из наиболее уязвимых к изменению климата, согласно новому исследованию. Они сталкиваются с большей чувствительностью к засухе и экстремальным погодным явлениям, таким как сильные тайфуны и оползни, вызванные обильными дождями, которые преследуют Тайвань.
«Горячие точки гигантских деревьев также могут служить живыми индикаторами истории леса, часто соответствуя лесам, у которых было время развить сложную структуру и поддерживать высокий уровень биоразнообразия», — сказала Бьялик-Мерфи. «Выявление этих горячих точек имеет решающее значение для руководства сохранением лесного биоразнообразия и усилий по смягчению последствий изменения климата».
Подпишитесь на научную рассылку CNN Wonder Theory. Исследуйте вселенную с новостями об удивительных открытиях, научных достижениях и многом другом.
Для получения дополнительных новостей и информационных бюллетеней CNN создайте учётную запись на CNN.com