T. R. Shankar Raman / Wikimedia commons
При потеплении среднегодовой температуры воздуха на два градуса Цельсия 71 процент видов живых организмов, населяющих тропические леса планеты, окажется за пределами своей температурной толерантности. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Science, это приведет к упадку биоразнообразия, снижению биомассы и ослаблению роли тропических лесов в секвестрации углерода и регулировании климатических изменений.
Долгосрочный отклик тропических лесов на изменение климата — ключевая неопределенность в существующих климатических моделях. Их важнейшая роль в углеродном цикле, а следовательно, и в регуляции климата, не вызывает сомнений, но предсказать изменения биогеохимических потоков этих экосистем на долгие годы вперед достаточно трудно. Краткосрочные наблюдения за тропическими лесами показали, что повышение температуры воздуха и засухи угнетает рост деревьев и усиливает их дыхание, что приводит к общему снижению продуктивности и способности к секвестрации углерода.
Более 100 ученых из нескольких десятков стран под руководством Мартина Салливана (Martin J. P. Sullivan) из Лидского университета объединились, чтобы сделать долгосрочный прогноз отклика тропических лесов на изменение климата. Для этого они заложили сеть из 590 площадок в Южной Америке, Африке, Азии, и Австралии (273, 239, 61 и 17 участков соответственно). На каждой площадке в течение нескольких лет оценивались надземная биомасса, скорость фиксации углерода и время его удержания.
Расположение площадок на континентах (А) и статистически достоверные (p
Martin J. P. Sullivan et al. / Science, 2020
После получения данных о текущем состоянии лесов, авторы исследования рассчитали прогноз его долгосрочного изменения с помощью математического моделирования. Ключевыми переменные описывали биогеографические особенности лесов на материках, а также отличия в почвенных свойствах.
Рост углеродных потерь в массе и процентах при увеличении средней температуры воздуха на два градуса Цельсия
Martin J. P. Sullivan et al. / Science, 2020
Согласно выводам ученых, повышение среднегодовой температуры воздуха на один градус Цельсия приведет к потере в среднем 9,1 мегаграмма углерода с одного гектара тропического леса, а повышение на два градуса вытолкнет 71 процент обитателей этих лесов за пределы их температурной толерантности. Авторы отметили, что термостойкость тропических лесов в долгосрочной перспективе оказалась выше, чем утверждалось ранее в ряде исследований, проведенных за короткие промежутки времени: все же рост концентрации углекислого газа в воздухе до определенного порога стимулирует фотосинтез у растений.
Тем не менее, негативное влияние современных тенденций климатических изменений на продуктивность тропиков подтвердилась: чем сильнее будет расти температура, тем хуже деревья смогут поглощать углекислый газ из атмосферы, и срок его удержания в системе также снизится. Чтобы не допустить это, люди должны оберегать тропические леса от вырубок ради хозяйственного использования, а также сосредоточиться на международном регулировании антропогенных выбросов парниковых газов.
Тропические леса — не единственный биом, который может пострадать в результате изменения климата. Так, экспериментальное потепление на участке тайги привело к разрыву связей между элементами экосистемы и привлекло в лес большее количество вредителей из числа инвазивных видов.
Марина Попова