РИС. 117Прогулки

Почему секвойя такая большая: рост и вода в лесу гигантов

Встаньте у основания General Sherman Tree высотой 83,8 м и возрастом около 2200 лет, поднимитесь по стволу и узнайте, как сильно натянута вода наверху.

Почему секвойя такая большая: рост и вода в лесу гигантов
Модель загружается

На этом устройстве не получается показать 3D-модель. Шаги экскурсии ниже можно прочитать текстом.

1 / 17 Посмотрите вверхВы у основания General Sherman Tree. Ствол поднимается на 83,8 м, первая крупная ветвь начинается лишь на 39,6 м. Потяните для обзора. Светлые фигуры изображают людей ростом 1,7 м.

Тяните для поворота. Колесо или щипок меняют масштаб.

Обновлено Источники проверены
Реклама

По какому лесу вы идёте

Почему секвойя такая большая? Она быстро растёт очень долго, а крупнейшие деревья ежегодно добавляют около одного кубометра древесины. Фотография плохо передаёт этот размер: либо видны основание и несколько метров ствола, либо дерево целиком снято издалека и похоже на обычное хвойное. Почувствовать масштаб можно у самого основания, глядя вверх и сравнивая ствол с человеком рядом. Здесь и начинается экспонат.

Сначала вы стоите рядом с General Sherman Tree, крупнейшим деревом Земли по объёму ствола. Дальше можно пройти рощу гигантских секвой, созданную по образцу Giant Forest в Sequoia National Park, подняться по стволу Sherman на исследовательской верёвке, пройти через полость упавшего гиганта, поджечь участок леса и увидеть пользу огня для деревьев. Поперечный срез можно вернуть к любому году начиная с 1000 года до н. э. Короткая дорожка с указателем ведёт в другой лес: к вечнозелёным секвойям туманного побережья Тихого океана. Там стоит модель высотой с Hyperion, самое высокое известное дерево.

Числа на сцене получены от организаций, которые заботятся об этих деревьях. Высота, диаметры и объёмы взяты из публикаций National Park Service. Сведения о шишках, семенах, корнях и росте опираются на Silvics of North America и Fire Effects Information System службы U.S. Forest Service. Физика воды следует статье George Koch и коллег в Nature за 2004 год: они поднимались на высочайшие секвойи и измеряли натяжение воды у вершины. Если число оценочное, сцена это отмечает.

Первые десять секунд

Первый вид открывается с тропы примерно в 30 м от дерева, снизу вверх. Ствол занимает середину экрана и уходит за верхний край. У основания, сразу за оградой, стоит светлая фигура ростом 1,7 м. Около 49 таких людей, стоящих друг у друга на голове, достали бы до вершины.

На высоте 58 м на красной верёвке висит вторая фигура. Исследователи крон действительно поднимаются по закреплённым верёвкам. За этой фигурой можно последовать в режиме подъёма. Ниже, на 39,6 м, начинаются первые крупные ветви, а крона раскинулась на 32,5 м.

Насколько велик General Sherman Tree?

Парк измеряет дерево в футах и рядом приводит метры. Модель прямо использует эти значения.

Параметр Футы Метры
Высота над основанием 274,9 83,8
Окружность у земли 102,6 31,1
Наибольший диаметр основания 36,5 11,1
Диаметр на высоте 60 ft (18,3 м) 17,5 5,3
Диаметр на высоте 180 ft (54,9 м) 14,0 4,3
Диаметр крупнейшей ветви 6,8 2,1
Высота первой крупной ветви 130,0 39,6
Средняя ширина кроны 106,5 32,5

Есть небольшая ошибка пересчёта: 102,6 ft составляют 31,27 м, а не 31,1 м. Экспонат сохраняет напечатанное значение парка и отмечает расхождение при проверке данных.

Объём ствола равен 52 508 кубическим футам, или 1487 м³. В лесопромышленной мере парк оценивает его примерно в 630 000 борд-футов. Один ствол весит почти 1400 тонн, примерно как 15 взрослых синих китов. Последняя оценка возраста составляет около 2200 лет. Раньше оценки были выше; они ещё встречаются на старых табличках и в книгах.

Модельный ствол проходит через каждый опубликованный диаметр. Между ними он плавно сужается, у основания расширяется в опоры и имеет глубокие вертикальные борозды. Объём, рассчитанный по радиусу модели, составляет около 1650 м³, немного больше паркового. У модели основание круглое, тогда как настоящее неровное и частично выгорело.

Самое большое, высокое и старое

Это три разных рекорда у трёх разных деревьев.

По объёму лидирует General Sherman Tree. Вторым идёт General Grant Tree в Kings Canyon National Park: высота 268,1 ft (81,7 м), окружность у земли 107,5 ft (32,8 м), объём ствола 46 608 кубических футов (1320 м³). Основание шире, чем у Sherman, но ствол сужается быстрее. На страницах самого парка указано 88,7 м, что не соответствует 268,1 ft; экспонат использует 81,7 м. Когда в 2011 и 2012 годах учёные измерили President Tree ветвь за ветвью и включили ветви в объём, President поднялся на второе место, а Grant опустился на третье.

Самое высокое дерево относится к вечнозелёным секвойям. Hyperion имел высоту 379,1 ft (115,55 м), когда Stephen Sillett поднялся на него в 2006 году и опустил рулетку с вершины. Это примерно на 31,75 м выше Sherman, хотя ствол гораздо стройнее.

Самое старое дерево не относится ни к одному из этих видов. Гигантские секвойи могут жить свыше 3000 лет; у старейшего подсчитанного дерева было 3266 колец. Возраст Grizzly Giant в Yosemite в 2019 году оценили в 2995 лет с погрешностью 250 лет в обе стороны. Вечнозелёные секвойи достигают 2000 лет. Однако сосна остистая межгорная по имени Methuselah уже при взятии керна в 1957 году имела возраст 4789 лет, а старейшая подсчитанная сосна достигла 4844 лет.

Если считать не один ствол, а весь связанный организм, по массе всех превосходит клон осины Pando в Utah. Это около 40 000 стволов на одной корневой системе, площадь 106 акров и масса почти 13 миллионов фунтов.

Два вида секвой

Гигантская секвойя (Sequoiadendron giganteum) и вечнозелёная секвойя (Sequoia sempervirens) близки друг другу, но живут по-разному.

Гигантские секвойи растут только на западном склоне Sierra Nevada в California. Около 75 рощ разбросаны по полосе длиной 420 км и шириной не более примерно 24 км. Общая площадь составляет 14 410 ha. Большинство деревьев стоит на высоте от 1400 до 2150 м над морем. Зимой здесь глубокий снег, в середине зимы обычны 2 м и более, а лето сухое. Деревья широкие, тяжёлые, с толстой губчатой корой.

Вечнозелёные секвойи занимают прибрежную полосу длиной около 724 км и шириной от 8 до 56 км: от двух рощ на крайнем юго-западе Oregon на юг через California. Их распространение ограничивает туман. Летом, когда внутренние долины нагреваются, с океана приходит прохладный туман и сохраняет влажность леса. Эти секвойи выше и стройнее. В отличие от гигантских, они могут давать поросль от пней и корней.

В экспонате леса соединены короткой дорожкой. В действительности их разделяет около 700 км по прямой от района Giant Forest до прибрежного центра посетителей парков секвой. Об этом сообщает указатель между лесами.

Как вода достигает вершины

Каждому живому листу на вершине General Sherman Tree нужна вода из почвы на 83,8 м ниже. Насоса у дерева нет. Оно поднимает воду, вытягивая её.

В листьях есть крошечные поры, устьица. Чтобы производить сахар, лист открывает их для углекислого газа. Но при открытых устьицах испаряется вода. Уходя из клеточных стенок внутри листа, она тянет следующую воду. Та находится в тонких древесных трубках, ксилеме, непрерывно идущих от листа через ветви, ствол и корни в почву. Молекулы воды прочно держатся друг за друга, поэтому вся нить поднимается целиком, словно верёвка. Это когезионно-тензионная теория; измерения на высоких секвойях хорошо с ней согласуются.

Необычно то, что вода в высоком дереве растянута: её давление ниже нуля. Всасывающий насос так не умеет. Насос наверху трубы лишь убирает воздух над водой; поднимает её наружное атмосферное давление. Оно способно поднять столб примерно на 10,3 м: 101 325 Па делятся на вес столба воды высотой 1 м, 9810 Па. Выше вода в трубе просто вскипает и превращается в пар. Деревья поднимают воду более чем в десять раз выше, потому что её ничто не толкает. Её тянут.

Включите «Вода в стволе»: светящиеся бусины медленно пойдут по спирали под корой. Цвет показывает силу натяжения на каждой высоте, от синего у основания до красного у вершины.

Натяжение на каждом метре

Для удержания столба воды против силы тяжести требуется дополнительно 0,0098 МПа натяжения на каждый метр высоты. Это плотность воды, умноженная на g. Только для силы тяжести получаются такие значения:

Высота Натяжение только против силы тяжести
10,3 м (предел всасывающего насоса) 0,10 МПа
42 м 0,41 МПа
83,8 м (вершина Sherman) 0,82 МПа
115,55 м (Hyperion в 2006 году) 1,13 МПа

Когда панель показывает значение «только сила тяжести», речь об этом числе. Знак минус обозначает растяжение.

Koch и коллеги измерили реальные значения у пяти секвой выше 110 м. Перед рассветом, когда листья не теряют воду, давление падало на 0,0096 МПа за метр, почти точно как предсказывает сила тяжести. В полдень, когда вода текла, падение было чуть быстрее, а вся прямая смещалась вниз из-за трения в трубках и тяги подсыхающих листьев. Подобранная полуденная прямая давала давление −0,00973 × высота − 0,712 МПа. Второе число панели использует эту прямую. На высоте 115,55 м получается около −1,84 МПа.

Это большие величины. Натяжение 1 МПа примерно в десять раз больше давления окружающего воздуха.

Почему высота дерева ограничена

Если воду можно тянуть, почему не до 200 м? То же исследование даёт ответ. Чем выше, тем сильнее растянута вода и тем меньше могут разбухать растущие листья. Они остаются мелкими и толстыми. Устьица сильнее закрыты, углекислого газа поступает меньше, сахара образуется меньше. На определённой высоте новый лист стоил бы больше, чем производил.

Есть и предел прочности водяного столба. При слишком сильном натяжении воздух проникает через стенку трубки, образует пузырёк, и трубка перестаёт проводить воду. Это кавитация. В ветвях с высоты 109 м она начиналась около −1,9 МПа, чуть ниже минимального давления, измеренного у верхушек самых высоких деревьев.

Объединив эти данные, Koch и коллеги оценили предельную высоту вечнозелёных секвой в 122–130 м, если раньше их не повредят ветер или молния. Полуденная прямая достигает −1,9 МПа примерно на 122 м. Шкала сцены отмечает этот диапазон красной полосой над золотым столбиком Hyperion и коричневым Sherman. Самые высокие измеренные секвойи всё ещё росли до 0,25 м в год.

Туман как источник воды

Лето на побережье секвой сухое. Пережить его лесу помогает туман.

Туман проходит сквозь кроны; капли собираются на хвое и стекают. В трёхлетнем исследовании на севере California Todd Dawson установил, что капель с секвой давала 34 % всей воды, ежегодно достигавшей земли. Там, где не было деревьев для улавливания, туман давал лишь 17 %. Деревья удваивали собственное водоснабжение.

Природное соотношение изотопов водорода и кислорода различается у тумана и дождя, поэтому удалось определить происхождение воды внутри растений. Летом из тумана поступало около 19 % воды внутри секвой и около 66 % воды в растениях под ними. Для секвой это соответствовало 13–45 % годовой транспирации.

Туман помогает ещё двумя менее заметными способами. Он почти прекращает потерю воды листьями, поскольку воздух уже насыщен. Кроме того, листья секвой могут прямо поглощать немного туманной воды. Stephen Burgess и Todd Dawson даже измерили во влажном тумане обратный ток сока по некоторым ветвям, внутрь дерева. Включите туман и войдите в прибрежный лес, чтобы увидеть серую дымку.

Кора, корни и упавшие гиганты

Кора гигантской секвойи бывает толщиной 46 см. Она волокнистая, достаточно мягкая, чтобы продавить пальцами, и плохо горит. Проходящий низовой огонь нагревает наружную поверхность, но живой слой под ней остаётся достаточно прохладным. Если огонь проникает внутрь, дерево заращивает рану с краёв. После многих пожаров появляются чёрные рубцы старых стволов.

Корни неглубокие. Ни у одного вида нет стержневого корня. У вечнозелёной секвойи корни уходят вниз лишь на 3–4 м, затем расходятся на 20–27 м. Корни гигантской секвойи тоже широко распространяются и переплетаются с соседями, помогая деревьям держаться. Поэтому General Sherman Tree огорожен: вытаптывание уплотняет почву над корнями. При падении гигант поднимает широкую плиту корней и земли толщиной всего несколько метров, как у конца модельного бревна.

Древесина секвойи медленно гниёт, поэтому упавшее дерево долго остаётся целым. В Grant Grove посетители проходят внутри Fallen Monarch. Модельное бревно имеет длину около 56 м, полость и отверстие с каждого конца. Пройдите насквозь, чтобы выполнить одно из заданий.

Дерево, которому нужен огонь

Кроме смены сезонов, ничто не влияет на жизнь гигантской секвойи сильнее огня. Датированные по кольцам пожарные рубцы показывают, что за последние 2000 лет обширные пожары проходили Giant Forest каждые 6–35 лет. Обычно огонь шёл по земле, сжигая мёртвую хвою и небольшие деревья под гигантами. Чаще всего пожары случались в тёплый сухой период с 800 по 1300 год.

Каждый пожар помогал по-разному. Он убирал толстую подстилку хвои и веточек, обнажая минеральную почву, единственное успешное ложе для семян секвойи. Он убивал часть небольших пихт и кедров, конкурирующих за свет. Поднимающийся горячий воздух сушил шишки в кронах.

На выгоревшем участке поставьте огонь в режим «Горение». Пламя бежит по земле, в золе светятся угли, поднимается дым. Основания старых деревьев почернели. У одного есть выжженная полость, куда можно войти, но дерево живо. В режиме «Через неделю» падают семена, а «Через пять лет» на открытых местах стоят молодые секвойи.

Шишки, остающиеся зелёными двадцать лет

Шишка гигантской секвойи яйцевидная, длиной 5–9 см и примерно с 200 семенами. Семена плоские, крылатые, длиной 3–6 мм. Они так легки, что около 91 000 весят фунт, а 200 000 составляют килограмм. Семя крупнейшего дерева Земли весит около 5 мг.

Большинство хвойных сбрасывает семена осенью созревания шишек. У гигантской секвойи шишки могут оставаться закрытыми, зелёными и живыми 20 лет и более. Их ножки ежегодно добавляют кольцо, позволяя определить возраст. Самой старой найденной зелёной шишке было 22 года. Большое дерево одновременно несёт 10 000–30 000 шишек, две трети зелёные и закрытые, и ежегодно добавляет около 1500 новых.

Их открывают три фактора. Первый, небольшой жук-усач Phymatodes nitidus, чьи личинки прокладывают ходы в чешуйках. Повреждённые чешуйки сохнут и сжимаются, а семена выпадают от полугода до года. Второй фактор, белка Дугласа, или chickaree, поедающая зелёную мякоть чешуек. Одна белка может срезать 3000–3500 шишек за год; наблюдали, как она срезала 537 за 30 минут. Семена слишком мелки для еды и вытряхиваются. Третий фактор, освобождающий больше всего семян сразу, это огонь. Горячий воздух локально сильного пожара сушит целую крону. На небольших участках после пожара измеряли выпадение 20 миллионов семян на гектар.

Семена падают со скоростью 1,2–1,8 м в секунду. Это достаточно медленно, чтобы зимняя буря унесла их более чем на 0,4 км от высокой кроны.

Реклама

От семени до гиганта

Жизнь гигантской секвойи зависит от немногих удачливых семян. В испытаниях прорастает лишь около 20–40 % семян из зелёных шишек. Доля зависит от возраста шишки: в одном опыте она росла от 20 % у 2-летних до 52 % у 5-летних, затем падала до 27 % у 8-летних. Семена деревьев с каменистых участков давали лучший результат, чем с глубоких низинных почв, а крупные семена лучше мелких.

В толстой подстилке семя почти всегда гибнет. Она слишком быстро сохнет для прорастания, а немногие всходы умирают до достижения корнями минеральной почвы. Шанс есть у семени в рыхлом влажном минеральном грунте под слоем около 1 см. Полутень помогает пережить первое лето. Лучше всего сухие месяцы переживают всходы, укоренившиеся рано, пока почва ещё влажная.

Через три года корни уцелевшего сеянца достигают примерно 36 см, достаточно для летней воды. Первые годы рост в высоту медленный: большие соседи отбирают свет и воду. Шишки с жизнеспособными семенами находили уже у 10-летних деревьев, но большие урожаи зрелого дерева обычно начинаются в 150 или 200 лет. Затем, в отличие от большинства организмов, оно продолжает размножаться в полную силу до старости. Самые крупные гиганты, не обязательно самые старые, несут много шишек с жизнеспособными семенами.

Парк формулирует расчёт просто: за несколько тысяч лет жизни гигантской секвойе достаточно вырастить взрослое дерево лишь из одного семени.

Столетие без огня

Примерно после 1860 года пожары прекратились. Большие стада овец съедали растения, переносившие низовой огонь, коренные жители реже проводили выжигания, а позднее государственные службы тушили пожары.

Для долгоживущего дерева век недолог, но последствия проявились. Исследователи взяли тонкие, как карандаш, керны у 659 секвой в Giant Forest, Atwell Grove и Mariposa Grove и подсчитали кольца. До 1800-х годов рощи оставались стабильными или росли. В 1900-х молодые секвойи почти перестали приживаться. Тем временем копилось топливо: сухая древесина, хвоя и густые молодые пихты.

Те же керны исправили старое правило: секвойя прибавляет фут диаметра за каждые 100 лет. Маленькие деревья оказались гораздо старше. Из 201 дерева диаметром менее 30 см лишь 54 были моложе 100 лет, а одной секвойе толщиной 30 см было почти 300 лет. Один из скрытых объектов представляет такое дерево.

Когда управляющие поняли зависимость рощ от огня, они начали возвращать его контролируемыми выжиганиями. Там, где появились солнечные просветы, снова укореняются молодые секвойи.

Новые пожары

Пожары 2020 и 2021 годов были другими. В августе 2020 года молния вызвала Castle Fire. Огонь прошёл рощи на тёплых сухих склонах, давно не горевшие, и погубил, по оценке, 7500–10 600 крупных секвой диаметром свыше 1,2 м: 10–14 % всех крупных секвой Sierra Nevada. В 2021 году KNP Complex Fire выжег 16 рощ, Windy Fire прошёл южнее. Вместе они погубили или ещё погубят примерно 2261–3637 крупных секвой. За оба года потеряно, по оценке, 13–19 % всех крупных гигантских секвой.

Где за последние десятилетия проводили выжигания, лесные пожары приходили спокойнее. В сентябре 2021 года, когда KNP Complex Fire поднимался к Giant Forest, пожарные обернули нижние 10–15 футов General Sherman Tree и других знаменитых деревьев огнестойкой фольгой, чтобы пламя не вошло в старые раны. Обёрнутое дерево есть рядом с выгоревшим участком модели.

Перед этим была жаркая засуха 2012–2016 годов. Жара усилила сухость, хвоя отмирала. Учёные нашли 33 гигантские секвойи, погибшие стоя от местных короедов в сочетании с пожарными повреждениями основания. Раньше такую гибель наблюдали редко.

Чтение колец

Ежегодно дерево создаёт полосу светлой весенней и тёмной позднелетней древесины. Подсчёт полос даёт возраст. Сопоставление широких и узких полос многих деревьев позволяет присвоить каждому кольцу точный календарный год. Это перекрёстная датировка. Дата кольца определяет и дату всего внутри него, включая пожарную рану.

Срез экспоната не взят из настоящего дерева, это модель гигантской секвойи, проросшей после пожара в 1000 году до н. э. и имеющей 3026 колец. Их ширина следует простому правилу: большая в молодости, затем около половины миллиметра в год, с влажными и сухими периодами. Кольца уже с 800 по 1300 год, когда чаще горело, и очень узкие при засухе 2012–2016 годов. Пожарные рубцы идут каждые 6–35 лет до 1860 года, затем исчезают и возвращаются с контролируемым выжиганием и пожаром 2021 года.

Двигайте «Год кольца»: ещё не выросшая часть становится серой, выбранное кольцо красным. Окно сверху показывает тогдашний возраст и диаметр, а также расстояние кольца от коры. Некоторые годы отмечены событиями. В 79 году н. э., когда Vesuvius похоронил Pompeii, дереву было уже более 1000 лет. Оно стояло при открытии Colosseum в 80 году н. э., строительстве Gyeongbokgung в 1395 году и Machu Picchu около 1450 года, при выходе людей на Луну в 1969 году. События ссылаются на свои экспонаты, например последний день Помпей и высадку на Луну.

Ваше кольцо

Откройте «Я», введите рост и год рождения. Ваше кольцо появится синим на срезе, в нескольких сантиметрах от коры. Панель также покажет, сколько вас нужно поставить друг на друга до вершин Sherman и Hyperion, сколько уложить голова к ногам вокруг основания Sherman и каков был его возраст при вашем рождении, исходя из парковой оценки около 2200 лет. Ещё она оценит, сколько древесины добавили с тех пор самые крупные секвойи.

Последнее число основано на оценке парка: около одного кубометра новой древесины в год у крупнейших деревьев. Это примерно объём дерева высотой 15 м и толщиной 30 см. Большое международное исследование Nathan Stephenson и коллег обнаружило ту же закономерность у сотен видов: самые большие старые деревья ежегодно добавляют больше древесины, а не меньше.

Гиганты рядом

На лугу возле Giant Forest стоят другие гиганты в натуральную величину.

Городской автобус имеет длину около 12 м. Синий кит, крупнейшее животное, достигает около 33 м. Patagotitan mayorum, один из крупнейших динозавров, был около 37 м длиной по оценке костей. Блок в 26 этажей достигает 83,2 м при 3,2 м на этаж: парк сравнивает крупнейшие секвойи со средним 26-этажным зданием. Зелёная шкала показывает Statue of Liberty от земли до факела: 305 ft 1 in (93 м). Золотая отмечает 115,55 м Hyperion, примерно на 22 м выше факела.

Лёжа кит и динозавр кажутся длинными. Но стоя они не достигли бы и половины Sherman. По массе парк сравнивает его ствол примерно с 15 взрослыми синими китами. Встретить кита можно в экспонате о морских гигантах, а динозавров в прогулке с динозаврами.

Поросль, капы и кольца деревьев

Вечнозелёные секвойи умеют то, чего не умеют гигантские: дают поросль. После гибели или рубки из пня и корневой шейки за несколько недель появляются побеги. Часто пень окружает более 100 побегов. Каждый отращивает собственные корни, сильнейшие становятся деревьями. Спустя десятилетия на месте одного дерева стоит круг. Его называют «кольцом фей». Такой есть в прибрежной роще экспоната.

У секвой также растут капы, твёрдые узловатые наросты у основания с множеством спящих почек. Если ствол погибнет от огня или сломается, кап может дать новое дерево. Древесина богата таннинами, защищающими от большинства насекомых и болезней. Толстая кора спасает ствол от всех пожаров, кроме самых жарких.

Под секвойями растут мечевидные папоротники, кислица, рододендроны с розовыми и фиолетовыми весенними цветами, а также вакциниумы и малина великолепная, ягодами которых кормятся чёрные медведи. Среди секвой растут дугласия, тсуга разнолистная, танбарковый дуб и земляничное дерево Менциса.

Hyperion и отсутствие карты

Hyperion растёт вне тропы среди густого подлеска на закрытом участке Redwood National Park. Парк просит не искать его. Посетители вытаптывали растения у основания, оставляли мусор и уплотняли землю над неглубокими корнями. Парк предупреждает и о разочаровании: ствол не особенно широк, высоты с земли не видно, а сотни деревьев вдоль троп впечатляют сильнее. За вход в закрытую зону возможны штраф или лишение свободы.

Экспонат соблюдает это ограничение. Секвойя высотой 115,55 м здесь лишь модель по измеренной высоте Hyperion. Она помещена в вымышленную рощу. Никакая карта, указатель или надпись не сообщает, где растёт настоящее дерево.

Титул высочайшего дерева тоже переходит. Ветер и молнии часто ломают верхушку. Она отрастает, но может никогда не достичь прежней высоты. На высокой модели есть мёртвый обломок там, где когда-то сломалась вершина.

Кто измеряет гигантов

С земли высоту оценивают лазерным дальномером, но попасть в самую верхнюю веточку трудно. Надёжнее подняться и опустить рулетку до земли. Именно так в 2006 году подтвердили высоту Hyperion 115,55 м. Подъём отложили до окончания гнездования охраняемой морской птицы, мраморного пыжика.

Учёные поднимаются по закреплённым верёвкам, измеряют стволы и ветви, собирают листья, изучают воду. В Redwood National Park для подъёма нужно исследовательское разрешение; полёты дронов тоже запрещены. Люди на модели показывают масштаб и метод, а не приглашают повторять их действия.

Уменьшение

Кнопки размера меняют высоту глаз. «Белка» помещает их примерно в 12 см от земли, как у белки Дугласа. Шишки становятся размером с голову, ствол превращается в красную скалу. «Жук» опускает глаза примерно до 1 см. Семя становится длиной с ваш рост, а хвоя выглядит полем брёвен. Скорость ходьбы уменьшается вместе с вами.

Отличия модели от реальности

  • Настоящие леса разделяют около 700 км и разные климатические условия. Здесь у них общий парк и небо, а соединяет их короткая тропа.
  • Ствол Sherman следует диаметрам парка, но расширенное бороздчатое основание имеет правильную форму. Объём примерно на 11 % выше паркового.
  • Остальные деревья построены из трёх форм для каждого вида, изменённых по размеру, поэтому соседи похожи.
  • Листва показана пучками и веточками, а не отдельными чешуйчатыми листьями.
  • Высокая секвойя имеет измеренную высоту Hyperion, но не его ствол, крону или местоположение.
  • Срез модельный, с простой закономерностью ширины колец. Настоящие кольца гораздо сильнее меняются между годами.
  • Огонь показан в трёх стадиях. Реальные последствия выясняются годами, а пятилетние сеянцы были бы меньше и росли бы более пятнисто.
  • Панель натяжения использует силу тяжести и полуденную прямую Koch для вечнозелёных секвой. Sherman относится к гигантским, которые в этой работе не измеряли.
  • Высота здания, 3,2 м на этаж, принята условно, длина динозавра оценочная. Обе оговорки отмечены.

Управление движением

На компьютере ходите клавишами W, A, S, D или стрелками, тяните для обзора, щёлкайте по земле для перехода. Shift ускоряет. 1 включает ходьбу, 2 подъём на ближайшее доступное дерево, Sherman, Grant или высокую секвойю, 3 полёт на высоте 150 м над лесом. При подъёме W или ▲ ведёт вверх, S или ▼ вниз, A и D вокруг ствола. «К вершине» поднимает сразу наверх.

На телефоне левый большой палец отвечает за ходьбу, правая сторона за обзор; касание земли задаёт цель. Карта слева сверху переносит по щелчку или касанию. G открывает определитель, T задания, F скрытые находки, M большую карту, P фотосъёмку, Z переключает размер.

Задания и скрытые находки

Есть 13 заданий. Одни спрашивают о сцене: кто из четырёх гигантов выше, сколько людей достанут до вершины Sherman, какое всасывание требуется дереву высотой 115,55 м и какова предельная высота дерева. Другие требуют действия: вызвать семенной дождь, найти своё кольцо, достичь вершин Sherman и высокой секвойи, пройти бревно, войти в туман. За каждое выполненное задание выдаётся звезда, сохраняемая в браузере.

Есть 20 скрытых находок: белка с кучей срезанных шишек, красное кольцо вокруг семени, годами зелёная шишка, шишка с ходами жука, пещера в живом дереве, обёрнутый фольгой ствол, сеянцы, ручной насос с трубой 10,3 м, круг деревьев, капы, лужа туманной капели, сломанная вершина и другие. Шесть карточек «На самом деле…» меняют распространённое представление. В определителе 72 записи о деревьях, животных, пожарах, местах и других гигантах. Открытые записи отмечаются.

Вопросы

Какое дерево самое большое в мире?

По объёму ствола это General Sherman Tree в Sequoia National Park: 1487 м³ (52 508 кубических футов). С ветвями он тоже первый.

Какое дерево самое высокое в мире?

Вечнозелёная секвойя Hyperion, измеренная рулеткой в 2006 году: 115,55 м (379,1 ft). Парк не публикует её местоположение и просит не искать.

Сколько лет General Sherman Tree?

Последняя оценка парка составляет около 2200 лет. Старые таблички и книги давали большие значения.

Как долго живут гигантские секвойи?

Более 3000 лет. Старейшая подсчитанная имела 3266 колец. Парк сообщает о возможном возрасте до 3400 лет.

Гигантская и вечнозелёная секвойи относятся к одному виду?

Нет, это близкие, но разные виды. Гигантские шире и растут в Sierra Nevada, вечнозелёные выше и растут в туманной прибрежной полосе примерно в 700 км. Вечнозелёные дают поросль от пней, гигантские нет.

Как вода попадает на вершину дерева высотой 100 м?

Её тянут. Потеря воды через устьица листьев натягивает непрерывную нить воды в древесине вплоть до корней. Поэтому вода поднимается гораздо выше предела всасывающего насоса в 10,3 м.

До какой высоты может вырасти дерево?

Измерения на высочайших секвойях дают примерно 122–130 м, если ветер или молния раньше не сломают верхушку. Выше листьям не хватит воды для роста и производства достаточного количества сахара.

Зачем гигантским секвойям огонь?

Он очищает подстилку до минеральной почвы для семян, создаёт солнечные просветы для сеянцев, убивает конкурентов и сушит шишки, чтобы они открылись и выпустили семена.

Гибнут ли гигантские секвойи от пожаров?

Умеренный огонь редко убивает большие деревья благодаря толстой коре. Но сильные пожары 2020 и 2021 годов погубили, по оценке, 13–19 % всех крупных гигантских секвой.

Зачем General Sherman Tree оборачивали фольгой?

В сентябре 2021 года к Giant Forest приближался KNP Complex Fire. Пожарные обернули нижние 10–15 футов огнестойким материалом, защищая старые раны от пламени. Дерево выжило.

Какого размера семя гигантской секвойи?

Около 3–6 мм длиной, плоское и крылатое. Примерно 91 000 весят фунт, поэтому одно весит около 5 мг.

Почему шишки долго закрыты?

Они могут оставаться зелёными и закрытыми 20 лет и более, удерживая семена до открытия от жары, жука или белки.

Где находится Hyperion?

В закрытой зоне Redwood National Park. Посетители повредили растения и почву вокруг, поэтому парк просит не ходить туда. Экспонат не показывает место.

Можно ли пройти внутри упавшей секвойи?

Да, в Grant Grove в Kings Canyon National Park, где мощёная дорожка проходит мимо Fallen Monarch.

Почему гигантские секвойи такие большие?

Они быстро растут очень долго. Самые крупные ежегодно добавляют около одного кубометра древесины, а старые деревья каждый год добавляют больше, не меньше.

Правда ли листья секвой пьют туман?

Отчасти. Они напрямую поглощают небольшое количество туманной воды, но важнее капель в почву и уменьшение потери воды листьями.

Термины

  • Когезия и натяжение: подъём воды в дереве непрерывной нитью, которую тянут листья.
  • Ксилема: проводящие воду древесные трубки; в стволе это живая наружная древесина, заболонь.
  • MPa (мегапаскаль): единица давления; 1 МПа примерно в десять раз больше атмосферного давления у моря.
  • Кавитация: пузырёк воздуха разрывает водяной столб в трубке ксилемы.
  • Серотинная шишка: удерживает семена закрытыми, пока, например, тепло не откроет её.
  • Контролируемое выжигание: намеренный огонь при заранее запланированных условиях.
  • Перекрёстная датировка: сопоставление рисунка колец разных деревьев для точной даты каждого кольца.
  • Измерение рулеткой сверху: определение высоты опусканием рулетки от вершины.
  • Кольцо фей: круг вечнозелёных секвой, выросших порослью вокруг старого пня.
  • Кап: твёрдый нарост со спящими почками у основания секвойи.

Источники

Текст и симуляция: CC BY-NC-SA 4.0, если не указано иное.

Реклама

Встроить экспонат

Вставьте этот код в веб-страницу или запись в блоге, и там появится действующая модель.

Бесплатно для некоммерческого использования. Сохраните строку с источником. Текст и симуляция: CC BY-NC-SA 4.0, если не указано иное.

Размер

Встроенный экспонат откроется на русском. Для другого языка переключите эту страницу на него и скопируйте код там.