Новое открытие дает ученым лучшее понимание того, как осадки благотворно распределяются между растительным сообществом и человечеством, в дополнение к последствиям изменения климата.
«Влажный становится еще более влажным, сухой становится еще более сухим миром», - сказала доктор Джорджианна Мур, доцент кафедры экосистемных наук и управления Техасского университета A&M.
"Это может иметь серьезные последствия, так как это затронет леса, луга, саванны и пустыни. Теперь ученые могут использовать модель, которая у нас есть, чтобы делать прогнозы о будущем этих растительных сообществ."
Доктор. Стивен Гуд, профессор факультета биологической и экологической инженерии Университета штата Орегон, Корваллис, штат Орегон, руководил проектом. К нему и Муру в их расследовании присоединился доктор Диего Мираллес, Лаборатория гидрологии и управления водными ресурсами Гентского университета, Гент, Бельгия.
Мур сказала, что она и Гуд были представлены на плакатах на конференции в Эквадоре в противоположных сторонах комнаты и обнаружили, что у них были почти одинаковые результаты.
«Мы тут же решили вместе опубликовать что-нибудь об этих выводах, и эта статья - результат встречи с переменами», - сказала она. Их статья «Мезический максимум в биологическом использовании воды определяет чувствительность биома к изменениям засушливости» появилась на веб-сайте Nature Ecology and Evolution в ноябре.13.
«Мы рассматриваем использование воды растениями в глобальном масштабе во всех климатических условиях», - сказал Мур. «Эта статья поможет понять потенциальное использование воды биомом или естественным растительным сообществом в районе с учетом его регионального климата».
Используя модель, разработанную Гудом, она сказала, что они могут определить, какая доля осадков используется растениями.
«Если бы вы были в тропических лесах Амазонки, это был бы очень продуктивный район, где для выращивания используется большая часть осадков», - сказал Мур. «В пустыне доля осадков, используемая растениями, меньше, потому что часть осадков испаряется, прежде чем их можно будет использовать.
"С другой стороны, если вы отправляетесь куда-нибудь еще более влажное, например, в облачные леса в горах Гавайев, эти системы используют меньше осадков с пользой, потому что вода теряется из-за ручьев или мокрых листьев. испарение."
Мур сказал, что команда характеризует диапазон между двумя крайностями: влажным и сухим.
"Мы определили средний максимум, который является серединой кривой между двумя концами климатического спектра", сказала она.
«Фракция, которая возникает в климате в этом диапазоне, - это баланс, при котором растения могут использовать немного больше влаги, чем обычно, что заставляет растения оптимизировать использование воды для полезного роста», - сказала она. «Можно назвать это золотым пятном».
Мур сказала, что она отвечала за сбор данных с полевых станций по всему миру. Она выбрала данные из естественных наблюдений, чтобы избежать мест, где производительность сильно зависит от управления.
В дополнение к демонстрации феномена среднего максимума с использованием естественных данных они смоделировали результаты, используя новый математический подход. Модель показывает, как осадки распределяются между использованием воды растениями, испарением, стоком и улавливанием.
«Проекция очень точно соответствует тому, что наблюдалось на полевых станциях по всему миру», - сказала она.«Мы создали карту на основе модели, чтобы показать, какие части мира выпадут из кривой и больше не будут так эффективно использовать свои осадки для благотворного роста».
Поскольку эти экосистемы не орошаются или не имеют других вариантов получения воды, можно ожидать, что их производство сократится, сказал Мур.
Ученые пытаются определить: каким, вероятно, будет использование воды при прочих равных условиях? Эта новая информация может помочь ученым определить, где оптимальная транспирация в данном климате и как различные методы управления могут изменить это, например, замена старых деревьев более молодыми деревьями или замена пастбищ пахотными угодьями..
«Например, эти данные можно использовать, чтобы выяснить, какой объем стока будет в реке Миссисипи в будущем», - сказала она. «Нам нужно знать, сколько воды теряется, чтобы понять, как
много нам хватит на питьевую воду."
Кроме того, сказал Мур, разработчики моделей будут заинтересованы в этой информации, поскольку они определяют, сколько воды находится в атмосфере, поскольку это влияет на климат.
«Для нас, работающих в области гидрологии, до сих пор остается загадкой определить, куда уходит вода во время дождя, и это исследование - хороший шаг вперед, чтобы попытаться это сделать», - сказал Мур..