Изменение климата влияет на рост растений, и весенний рост начинается каждый год раньше. До сих пор считалось, что это явление замедляет изменение климата, поскольку ученые считали, что этот процесс приводит к поглощению большего количества углерода из атмосферы для фотосинтеза и увеличению производства биомассы. Однако, как теперь показали оценки спутниковых данных, проведенные в Техническом университете Вены, это не так. Наоборот, во многих регионах ранняя весна фактически приводит к меньшему росту растений.
Климатические модели, которые использовались до сих пор, нуждаются в модификации, и мировой климат находится в еще более критическом состоянии, чем считалось ранее. Результаты были опубликованы в крупном международном исследовании в научном журнале Nature.
Спутниковые данные: насколько зелена Земля?
«Мы уже знали, что изменение климата сместило сроки роста растений», - говорит Матиас Форкель из Департамента геодезии и геоинформации Венского технического университета. Зимы становятся короче, и растения быстрее зеленеют. Однако до сих пор нам не было ясно, что это означает для роста растений летом и осенью и для количества CO2, используемого во время фотосинтеза. Впервые нам удалось исследовать глобальные закономерности этого эффекта с помощью спутниковых данных. «Мы проанализировали спутниковые снимки за последние 30 лет, изучив весь земной шар к северу от 30-й параллели северной широты, от юга Европы и Японии до самых северных районов тундры», - говорит Матиас Форкель.
В местах с высокой растительностью свет сильно поглощается, а инфракрасное излучение сильно отражается. «Это означает, что мы можем определить, сколько происходит фотосинтеза и сколько углерода поглощается во время фотосинтеза по всему миру по точкам», - объясняет Форкель. Эти анализы данных были проведены в Университете Лидса в Великобритании и в Техническом университете Вены при дополнительном участии групп исследователей климата и окружающей среды из США и ряда других стран.
Теплая весна - более сухая осень
Когда весенняя погода наступает раньше, разумно предположить, что у растений будет больше времени для роста, поглощения большего количества углерода из атмосферы и, как следствие, производства большего количества биомассы. Но это не так. Данные действительно показывают, что северное полушарие на самом деле зеленее весной, когда температура особенно теплая. Тем не менее, это воздействие может быть обращено вспять летом и осенью, что даже приведет к общему снижению поглощения углерода в результате повышения температуры.
Для этого может быть ряд причин: более активный рост растений весной может увеличить транспирацию и потребность в воде, что, в свою очередь, снижает влажность почвы и приводит к недостаточному количеству воды, доступной растениям в конце года. Возможно, что некоторые растения также имеют предопределенный период роста, который не продлевается более ранним началом роста.
«Эти механизмы сложны и различаются в зависимости от региона, - говорит Матиас Форкель. «Однако наши данные ясно показывают, что средняя продуктивность растений снижается в годы с теплой весной».
Изменение климата с еще более тяжелыми последствиями
Предыдущие климатические модели учитывали рост растений, но недооценивали роль этого неблагоприятного воздействия. Поэтому модели должны быть улучшены. «К сожалению, это меняет климатические прогнозы в худшую сторону», - говорит Форкель. «Мы должны предположить, что последствия глобального потепления будут даже более драматичными, чем предполагалось ранее».