Амазонський тропічний ліс, одні із зелених легень планети, повільно вступає в новий, набагато екстремальніший кліматичний сценарійНедавні дослідження попереджають, що цей великий тропічний ліс, пристосований до класичний тропічний клімат, він прямує до режиму, який називається гіпертропічний клімат, що характеризується дуже високими температурами та тривалішою й інтенсивнішою посухою, ніж зазвичай.
Ця зміна не є просто нюансом у класичному тропічному кліматі, а фундаментальною зміною, яка, на думку вчених, Його не бачили на Землі десятки мільйонів років.Поєднання спеки та нестачі води піддає дерева Амазонки сильний фізіологічний стрес, з явним збільшенням смертності та прямим впливом на здатність планети поглинати вуглекислий газ.
Що таке гіпертропічний клімат і чому він викликає занепокоєння у наукової спільноти?
Експерти ввели цей термін «гіпертропний» щоб описати цей новий кліматичний режим, який починає формуватися в тропічних лісах Амазонки. Це райони, які стають тепліший, ніж 99% історичних тропічних кліматів, що перевищує межі, в яких традиційно функціонували екваторіальні ліси.
За цих умов типовий амазонський сухий сезон, який зазвичай зосереджений між липнем і вереснем, стає Він подовжується та стає жорсткішимГлобальне підвищення температури посилює хвилі спеки, так що епізоди посухи перестають бути ізольованими випадками та стають періодами... надзвичайно спекотна посуха, що набагато більше шкодить рослинності.
Досі таке гіпертропічне середовище траплялося лише епізодично, під час кілька днів або тижнів під час виняткових посух. Однак кліматичні моделі показують, що якщо поточні рівні викидів парникових газів збережуться, Ці умови можуть нормалізуватися протягом століття, поступово змінюючи ландшафт та екологічне функціонування Амазонії.
Дослідження, проведене під керівництвом Каліфорнійського університету в Берклі, було опубліковано в журналі NatureУ ньому представлено сценарій, за якого клімат, який ми зараз вважаємо тропічним, може бути витіснений цим новий гіпертропічний біом, відсутній на планеті з давніх геологічних епох і з наслідками, які важко усунути в масштабах людства.
Більше тепла, менше води: як стресують тропічні ліси Амазонки
Суть проблеми полягає в поєднанні підвищена температура та дефіцит водиПід час найсильніших посух, зафіксованих за останні десятиліття, вологість ґрунту в деяких районах Амазонії впала до... третина його звичайного вмістуЗа цим порогом дерева практично перестають поглинати вуглець і вступають у критичну фазу.
Коли ґрунт надмірно пересихає, коренева система не може забезпечити достатньою кількістю води крону, що призводить до... гідравлічне обваленняУ соку з'являються бульбашки повітря, явище, яке можна порівняти з емболією, що перешкоджає транспортуванню води та поживних речовин. Якщо ці емболії накопичуються, дерево зрештою гинехоча в деяких випадках рослина намагається «пожертвувати» гілками, щоб зберегти стовбур та найважливіші частини живими.
Цей процес посилюється тим, що аномально високі температурищо збільшує випаровування та транспірацію з листя. У гіпертропічному кліматі потреба атмосфери у воді настільки висока, що дерева не можуть її компенсувати, навіть у районах, які колись вважалися відносно вологими цілий рік.
Датчики, встановлені на спостережних вежах заввишки близько 50 метрів, дозволяли робити записи протягом понад трьох десятиліть. температура, вологість, сонячна радіація та вміст води в ґрунтіНа основі цих даних дослідницька група підтвердила, що після надзвичайних посух, таких як ті, що пов'язані з епізодами Ель-Ніньйо 2015 та 2023 років, спостерігається явне збільшення смертності дерев.
Постійний моніторинг сокоруху, температури листя та транспірації показав, що як тільки вологість ґрунту падає нижче певного значення, приблизно 0,32 об. Рівень потовиділення різко падаєДля дослідників така поведінка знаменує собою критичну межу, за якою ліс перестає функціонувати так, як досі, і наближається до гіпертропічного порогу.
Збільшення смертності дерев на 55% та цикл вуглецю під загрозою
Один з найбільш тривожних висновків дослідження полягає в тому, що гіпертропічні кліматичні умови спричиняють приблизне збільшення рівня смертності на 55% дерев під час епізодів екстремальної посухи. Хоча щорічна смертність у зрілому лісі зазвичай становить трохи більше 1%, збільшення такого масштабу має помітний кумулятивний ефект протягом десятиліть.
Тропічні ліси, і зокрема Амазонка, є ключовий поглинач вуглецюВони поглинають більше вуглекислого газу в результаті діяльності людини, ніж будь-який інший тип наземної екосистеми. Коли тропічні ліси втрачають дерева у великих масштабах, зменшується не лише їхня здатність поглинати CO2, але й їхня здатність його поглинати.2але частина вуглецю, що зберігається в мертвій біомасі, зрештою повертається в атмосферу.
Після нещодавніх великих посух в Амазонії спостерігається специфічне явище. відновлення концентрації вуглекислого газу в атмосферіЦе вказує на те, що вуглецевий баланс може зміститися в бік чистих викидів, а не поглинання. Якщо ця тенденція закріпиться зі зростаючим гіпертропічним кліматом, буферна роль Амазонки у боротьбі з глобальним потеплінням може бути поставлена під загрозу. структурно послаблювати.
Дослідження також зосереджується на різниці в реакції між типами дерев. Вид швидкий ріст і деревина низької щільності Вони значно більш вразливі до екстремальної посухи, ніж ті, що мають повільний ріст і щільнішу деревину. На практиці це означає, що вторинні ліси та відновлені ділянки, дуже поширені в зонах знеліснення, Вони можуть зазнати ще більшого впливу в гіпертропічних умовах.
Такий вибірковий зсув у смертності може змінити видовий склад, надаючи перевагу більш стійким деревам, але, можливо, менш ефективним у поглинанні вуглецю. У довгостроковій перспективі саме екологічне функціонування тропічних лісів Амазонки Він може трансформуватися, наслідки якого вийдуть за межі регіону та вплинуть на глобальний кліматичний баланс.
Прогнози на 2100 рік: від тропіків до гіпертропіків
Моделювання, проведене міжнародною командою дослідників, за сценарієм викиди парникових газів без суттєвих скороченьВони припускають, що до кінця століття надзвичайно спекотні посухи можуть досягти приблизно до 150 днів на рік на великих територіях Амазонії.
У такому контексті дні спеки та сильної посухи більше не будуть зосереджені виключно на піку сухого сезону. Моделі показують, що Вони можуть навіть продовжитися в традиційно найдощовіші місяціЦе являє собою розрив із кліматичним режимом, до якого тропічна рослинність адаптувалася протягом тисячоліть.
Автори дослідження попереджають, що якщо викиди CO2 не будуть різко скорочені, ситуація погіршиться.2 та інші парникові гази, перехід до гіпертропічного клімату може прискоритисяЗа таким сценарієм багато районів Амазонії зазнають періодичного стресу від нестачі води та тепла, з зростання ризику масової смертності дерев та деградації лісів.
Ця зміна не обов'язково означатиме миттєве зникнення тропічного лісу, а радше поступову трансформацію в бік менш щільних екосистем, з втрата біорізноманіття та біомаса.
Вчені наголошують, що цей сценарій не є остаточним: результат значною мірою залежить від рішення, які будуть прийняті в найближчі десятиліття Що стосується клімату, як на глобальному, так і на регіональному рівні, різке скорочення викидів та захист лісів, що залишилися, вважаються важливими кроками для обмеження розширення гіпертропіків.
Явище, що має відлуння за межами Амазонії: Африка та Південно-Східна Азія в центрі уваги
Хоча дослідження зосереджене на Амазонії, висновки... прямі наслідки для інших великих тропічних лісівКліматичні прогнози показують, що тропічні ліси Західної Африки та Південно-Східної Азії Вони також можуть почати відчувати гіпертропічні умови в міру прогресування глобального потепління.
Ці екосистеми мають спільні ключові риси з Амазонкою: високе біорізноманіття, велику ємність для зберігання вуглецю та дуже сильну залежність від тонкий баланс між дощем і температуроюЯкщо цей баланс порушиться, тенденція до збільшення смертності дерев, втрати біомаси та зменшення поглинання CO2 продовжиться.2 Це можна було б відтворити в інших тропічних регіонах, що мають вирішальне значення для глобальної кліматичної системи.
Для Європи, і особливо для таких країн, як Іспанія, це потенційне розширення гіпертропічного клімату не є далекою проблемою. Погіршення стану великих тропічних лісів Це впливає на глобальну циркуляцію атмосфери та еволюцію потепління, що, у свою чергу, впливає хвилі спеки, посухи та вплив клімату над Середземномор'ям та Європейським континентом.
Фактично, кліматологія вже показала, що екстремальні явища в тропіках, такі як сильні посухи в Амазонії, можуть бути пов'язані з зміни в характері опадів та інтенсивності таких явищ, як Ель-Ніньйоякі мають непрямий вплив на погоду в Європі. Таким чином, просування гіпертропіків є частиною ланцюга процесів, які зрештою впливають на повсякденне життя регіонів, віддалених від тропічних лісів.
Тому автори наполягають на тому, що Захист тропічних лісів слід розуміти як центральний елемент глобальної реакції на кліматичну кризу. Не лише через його власну екологічну цінність, але й тому, що його стабільність допомагає пом'якшити зміни, які в іншому випадку могли б бути ще більш різкими в планетарному масштабі.
Фотографія, яка вивчає Новий гіпертропічний клімат в Амазонії Це випадок природної системи, доведеної до межі своїх можливостей глобальним потеплінням. Завдяки польовим даним, зібраним протягом понад 30 років, та моделям, що прогнозують еволюцію клімату до кінця століття, дослідники показують, що поєднання екстремальної спеки та тривалої посухи вже збільшує смертність дерев, зменшуючи здатність лісів поглинати CO2.2 і відкриття дверей до біома, невідомого останнім часом на Землі. Рішення, які будуть прийняті в найближчі десятиліття Вони значною мірою визначатимуть, чи стануть Амазонка та інші великі тропічні ліси гіпертропіками, чи можна буде зупинити цей дрейф до набагато більш ворожого клімату для самих лісів, а зрештою і для планети в цілому.
