Коротко: ледяные штормы (замерзающие дождь и морская ледяная корка) сдерживают рост деревьев механически, физиологически и через изменение почвенно-климатических условий, в результате чего на побережье Охотского моря доминируют низкорослые, ветроустойчивые и кронированные формы.
Механизмы (по пунктам):
- Механическая нагрузка и полом ветвей. Морская соль + влага замерзают на ветвях, образуя корку льда; это резко увеличивает массу ветвей и вызывает их изгиб или облом. Для цилиндрической ветви прибавленная масса льда на единицу длины задаётся как
$$m=\pi ((r+t{)}^2-r^2)\rho ,$$ где $r$ — радиус ветви, $t$ — толщина слоя льда, $\rho$ — плотность льда. Например, при $r=0.01$ м, $t=0.005$ м и $\rho \approx 900$ кг/м${}^3$ получаем $m\approx 0.35$ кг/м — значимая прибавка для тонких ветвей.
- Повреждение камбия и возобновительной ткани. Быстрое переохлаждение и физическое смещение тканей при обломах вызывает гибель древесины и коры; восстановление требует ресурсов и замедляет прирост годичных колец.
- Соляное и морозно-осмотическое повреждение. Брызги морской воды на побережье приводят к засолению иголок/листвы и кристаллизации в клетках при замерзании — ослабление тканей и снижение жизнеспособности устьиц.
- Снижение фотосинтеза и транспирации. Покрытые льдом хвоя/листья не проводят свет и газообмен, уменьшается накопление углерода для роста; также замерзшая почва ограничивает водоснабжение корней — дефицит воды летом после оттаивания.
- Почвенные и корневые эффекты. Частые циклы замерзания/оттаивания, льдообразование в почве и застой талых вод приводят к повреждению корней, гипоксии и ухудшению питания растений.
- Повышенная уязвимость к патогенам и вторичным стрессам. Повреждённая древесина более подвержена грибам и насекомым, что дополнительно тормозит восстановление.
Итог: комбинированное действие механических поломов, тканевых повреждений и ухудшения водно-питательных условий снижает ежегодный прирост, препятствует достижению большой высоты и формирует низкорослые, искривлённые и ветро- и ледостойкие сообщества вдоль побережья Охотского моря.