Тропические леса Амазонки формировались на протяжении миллионов лет и даже в течение ледниковых периодов. Тем не менее, сегодня влияние человека и глобальное изменение климата подвергают эту огромную экосистему риску крупномасштабного вымирания, что имеет серьезные последствия для ее способности в качестве глобального поглотителя CO2. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, теперь раскрывает ключевого игрока в формировании устойчивости Амазонки и обнаруживает, что регионы с более высокой изменчивостью осадков более устойчивы к текущим и будущим климатическим нарушениям. Однако, несмотря на этот «тренирующий эффект», тропические леса Амазонки могут не справиться с темпами продолжающегося изменения климата, как показывает исследование.
«Учитывая жизненно важное значение тропических лесов Амазонки для нашего климата и биологического разнообразия, поразительно, как много мы до сих пор не знаем о их способности адаптироваться к меняющимся условиям на протяжении веков», - ведущий автор Катрин Цимер из Об этом сообщает Потсдамский институт исследований воздействия на климат (PIK). При продолжающемся глобальном потеплении в бассейне Амазонки, вероятно, участятся засухи, что может увеличить гибель деревьев и риск возникновения пожаров. «Мы решили раскрыть механизм, повышающий устойчивость экосистемы. Оказывается, районы тропических лесов Амазонки, которые подвергались более изменчивым условиям осадков, обладают более высокой способностью противостоять климатическим нарушениям и восстанавливаться после них».
Нанесение на карту более уязвимых регионов путем объединения анализа нелинейной динамики с современными наблюдениями
Покрывая около двух третей территории Южной Америки, тропические леса Амазонки являются крупнейшим сплошным тропическим лесом на Земле с беспрецедентным биоразнообразием растений и животных. Огромное количество углерода хранится в лесной биомассе, что делает тропические леса Амазонки самым важным наземным поглотителем CO2. Основываясь на данных об осадках и древесном покрове в бразильском бассейне Амазонки, исследователи построили так называемые потенциальные ландшафты, чтобы охарактеризовать режимы осадков, при которых экосистемы остаются стабильными, и определить критические пороги, за которыми растительность может перейти от леса к саванне.
«Обнаружение этого до сих пор скрытого поведения динамической устойчивости было в основном основано на сочетании современных методов анализа нелинейной динамики с современными наблюдениями», - говорит Юрген Куртс, соавтор и сопредседатель исследовательский отдел PIK по науке о сложности. «Мы разрабатываем и применяем передовые математические подходы для исследования реальных проблем, которые оказывают огромное влияние на людей по всей планете - тропические леса Амазонки имеют большое значение для глобального круговорота углерода и воды и взаимодействуют с рядом других важнейших элементов Земли. системы», - объясняет соавтор Марина Хирота из Федерального университета Санта-Катарины в Бразилии.
«Наш подход позволяет нам определить, какие регионы сравнительно более уязвимы к будущим изменениям осадков», - говорит соавтор Рикарда Винкельманн, соруководитель PIK FutureLab, посвященный «Устойчивости Земли в антропоцене». Особенно пострадают менее «тренированные» регионы, которые не привыкли к частым сменам осадков. «Наш анализ показывает, что при обычном сценарии выбросов парниковых газов большой целостный регион в южной части Амазонки может подвергнуться риску перехода от леса к саванне». Вопрос в том, с какими изменениями может справиться лес Амазонки? Оказывается, хотя Амазонка - это древняя экосистема, способная адаптироваться в течение длительного времени, она может быть не в состоянии идти в ногу с темпами продолжающегося изменения климата.
Текущая лесная политика Бразилии может сделать устойчивость устаревшей: «Нельзя адаптироваться к бензопиле»
Конечно, изменение климата - не единственный серьезный фактор стресса в тропических лесах Амазонки.«Люди вмешиваются в дела Амазонки на еще более непосредственном уровне», - говорит Никлас Бурс, соавтор исследования. Крупномасштабная вырубка лесов, прежде всего для превращения земель в пастбища для крупного рогатого скота и пахотные земли, уже представляет собой серьезную угрозу для тропических лесов. Даже если некоторые регионы Амазонки лучше подготовлены к изменению климата благодаря эффекту обучения, текущая политика лесов Бразилии и других стран может сделать любую устойчивость тропических лесов устаревшей. «С устойчивостью к климатическим изменениям или без нее невозможно адаптироваться к бензопиле».