Крупное вымирание лесов из-за засухи, жары и нашествия жуков или обезлесения может иметь последствия далеко за пределами местного ландшафта.
Уничтожение целого леса может оказать существенное влияние на глобальные климатические условия и изменить растительность на другом конце света, согласно исследованию, проведенному Вашингтонским университетом и опубликованному 16 ноября в PLOS ONE.
«Когда деревья умирают в одном месте, это может быть хорошо или плохо для растений в другом месте, потому что это вызывает изменения в одном месте, которые могут рикошетом изменить климат в другом месте», - сказала ведущий автор Элизабет Гарсия, постдокторант Университета Вашингтона. исследователь в области атмосферных наук.«Атмосфера обеспечивает связь».
Подобно тому, как условия в тропической части Тихого океана могут иметь отдаленные последствия через то, что мы теперь понимаем как Эль-Ниньо, потеря леса может стать сигналом, услышанным во всем мире, в том числе и другими растениями.
Вырубка лесов, как известно, оказывает охлаждающий эффект, потому что без деревьев поверхность Земли лучше отражает и поглощает меньше солнечного света, а потеря растительности также делает воздух более сухим. Эти местные последствия обезлесения хорошо известны. Но новое исследование показывает, что крупные потери лесов могут изменить глобальный климат, изменив путь крупномасштабных атмосферных волн или изменив пути осадков. Меньший лесной покров также может повлиять на то, сколько солнечного света поглощается в северном полушарии по сравнению с южным, что может сместить полосы тропических дождей и другие климатические особенности.
«Люди думали о том, как потеря лесов влияет на экосистему и, возможно, на локальные температуры, но они не думали о том, как это взаимодействует с глобальным климатом», - сказала соавтор Эбигейл Суонн, ассистент Университета Вашингтона. профессор атмосферных наук и биологии.«Мы только начинаем думать об этих более масштабных последствиях».
Новое исследование было сосредоточено на двух областях, которые в настоящее время теряют деревья: западная часть Северной Америки, которая страдает от засухи, жары и нашествия жуков, простирающихся от юго-запада США до Аляски, и тропические леса Амазонки, которые подверглись к десятилетиям интенсивного человеческого развития. Исследователи запустили климатическую модель со сценарием радикальной потери лесов, чтобы изучить наиболее экстремальные потенциальные климатические эффекты.
Результаты показывают, что вырубка деревьев в западной части Северной Америки вызывает похолодание в Сибири, что замедляет там рост лесов. Потеря деревьев на западе США также делает воздух более сухим на юго-востоке США, что наносит ущерб лесам в таких местах, как Каролина. Но леса в Южной Америке на самом деле выигрывают, потому что к югу от экватора становится прохладнее и, следовательно, влажнее.
Во втором примере удаление большей части тропических лесов Амазонки также привело к тому, что Сибирь стала более холодной и бесплодной, но это оказало небольшое положительное влияние на юго-восток США. С. растительность. Потеря амазонских лесов оказала значительное положительное влияние на соседние леса в восточной части Южной Америки, в основном за счет увеличения количества осадков летом в Южном полушарии.
Исследование показывает, что когда речь идет о лесах, один плюс один не всегда равняется двум. Удаление обоих лесов имело разные последствия, чем объединенные эффекты удаления двух по отдельности, поскольку эффекты могут либо усиливать друг друга, либо нейтрализовать друг друга.
"Я думаю, это действительно интересно, что эти эффекты происходят с помощью разных механизмов в зависимости от того, куда вы смотрите", - сказал Суонн.
Параметры модели для изменений лесов все еще являются предварительными, поэтому точное сопоставление причин и следствий в каждом месте не высечено на камне. Исследователи проводят полевые исследования, чтобы лучше охарактеризовать изменения температуры и влажности в результате изменения различных типов леса. Они также надеются определить, какие места наиболее чувствительны к таким сдвигам или к тому, на какие изменения они повлияют.
«Более широкая идея заключается в том, что мы должны понимать и учитывать последствия потери лесов при моделировании глобального климата и попытке предсказать, как климат изменится в будущем», - сказал Суонн.
Предыдущее исследование Суонна рассматривало, как гипотетическая массивная посадка деревьев в Северном полушарии для замедления глобального потепления может привести к непреднамеренному эффекту изменения количества тропических осадков. Более поздние исследования показали, как вырубка лесов в Европе за последние тысячи лет могла уменьшить количество осадков в современной Африке.
«Это исследование показывает, что локальные события, такие как вымирание лесов в одной части земного шара, влияют на климат и экологию в других, часто отдаленных местах», - сказал Тим Крац, программный директор финансирующего агентства Национального научного фонда.. «Раскрытие этих далеко идущих эффектов имеет решающее значение для понимания того, как природа работает в континентальном и глобальном масштабах».