Внутри живых деревьев могут происходить процессы гниения, оставляющие стволы полыми или поврежденными, что сложно определить без специальных методов. Такое скрытое разрушение влияет на глобальные запасы углерода, лесопромышленность и здоровье деревьев. Особенно важно изучать гниение в тропических лесах, где сосредоточено около 96% мировой разнообразия деревьев и примерно 25% всей земной углеродной емкости.

Использование звука для диагностики состояния деревьев

Как же ученые и лесоводы могут «заглянуть» внутрь живого дерева? Ответ — через звуковые волны. Метод, основанный на звуковой томографии, позволяет выявить внутренние повреждения и гниль в стволе без его распиливания.

Что такое звуковая томография?

Звуковая томография — это технология, при которой через ствол дерева посылаются звуковые волны. Чем дольше занимает прохождение волны, тем больше внутри разрушений или гнили. С помощью специального прибора, например, PiCUS 3 Sonic Tomograph, создается цветное изображение поперечного среза дерева, показывающее зоны повреждений и гнили.

Преимущества и особенности метода

Ранее применение этой технологии было ограничено деревьями с гладкими, цилиндрическими стволами. В тропиках же встречаются деревья с крупными крыльями, неровными формами и корнями, выступающими вверх. Новые методы позволяют правильно размещать датчики и интерпретировать результаты, учитывая сложную геометрию таких деревьев.

Образовательные проекты и исследования

Метод был разработан и протестирован во время международных учебных курсов в Панаме, финансируемых Национальным научным фондом. Студенты и преподаватели принимали участие в сборе и анализе данных, что помогло понять, как лучше использовать звуковую томографию для оценки состояния деревьев.

Значение для экологии и климатологии

Грибы, вызывающие гниение, разрушают дерево изнутри, высвобождая углерод в атмосферу. Без надежных методов обнаружения повреждений сложно понять, как деревья влияют на глобальный углеродный цикл и как они реагируют на изменение климата. Исследования на основе звуковой томографии помогают в разработке более точных моделей и стратегий сохранения лесов.

Перспективы и дальнейшие исследования

В будущем ученые планируют дополнять исследования, используя звуковую томографию на уже fallen trees и погибших деревьях. Особенно важно учитывать разнообразие форм и функций тропических деревьев, так как некоторые виды, например, пальмы, не подходят для этого метода. Также технология применяется для оценки состояния городских деревьев, что помогает снизить риск повреждений и обеспечить их здоровье в условиях урбанизации.

Марина Новикова

Научный журналист, которая зажигает в умах читателей огонь любопытства. Она переводит сложнейший язык Вселенной — от шёпота далёких галактик до генетического кода в наших клетках — на понятный и увлекательный человеческий язык. Её статьи — это не сухие факты, а захватывающие экспедиции на передний край знаний, доказывающие, что наука — это самое грандиозное приключение в истории человечества.