Вырубка леса, которая происходит сегодня, и потенциальное сокращение количества осадков в бассейне Амазонки в будущем может привести регион к порочному кругу отмирания. Международная группа ученых обнаружила, что если засушливые сезоны усилятся из-за изменения климата, вызванного деятельностью человека, риск самоусиливающейся потери лесов возрастет еще больше. Однако, согласно исследованию, если на участке леса большое разнообразие видов деревьев, это может значительно увеличить шансы на выживание.
Чтобы обнаружить такое нелинейное поведение, исследователи применяют новый комплексный сетевой анализ потоков воды.
«Тропические леса Амазонки - один из решающих элементов в системе Земли», - говорит ведущий автор Дельфина Клара Земп, проводившая исследование в Потсдамском институте исследований воздействия климата, Германия.«Мы уже знаем, что, с одной стороны, уменьшение количества осадков увеличивает риск вымирания лесов, а с другой стороны, утрата лесов может усилить региональные засухи. Таким образом, увеличение количества засух может привести к уменьшению количества лесов, что приведет к увеличению числа засух и так далее. последствия этой обратной связи между растениями на земле и атмосферой над ними до сих пор не были ясны. Наше исследование дает новый взгляд на эту проблему, подчеркивая риск самоусиливающейся потери леса, которая наступает сверх потери леса, непосредственно вызванной уменьшение количества осадков». Это исследование является результатом Немецко-бразильской исследовательской учебной группы по динамическим явлениям в сложных сетях (IRTG1740), организованной Университетом Гумбольдта в Берлине.
Эффект самоусиления возникает в дополнение к потере леса, непосредственно вызванной уменьшением количества осадков
В засушливый сезон вдвое меньше осадков, по крайней мере, 10 процентов леса может быть потеряно только из-за эффектов самоусиления, что усугубляет существенные прямые потери леса из-за сокращения доступности воды. Компьютерное моделирование, созданное учеными, предполагает, что это уже произошло в бассейне Амазонки около 20 000 лет назад, в соответствии с данными из прошлого Земли. Тем не менее, они подчеркивают, что неопределенности значительны. Принимая во внимание загадки обратной связи между растительностью и атмосферой, самоусиливающееся отмирание лесов может составить до 38 процентов бассейна Амазонки. В сочетании с непосредственным воздействием засухи большая часть лесов Амазонки может в конечном итоге оказаться под угрозой.
Исследование не может предоставить информацию о временных масштабах процессов, это скорее анализ чувствительности.
Удивительно, но огромные тропические леса производят большую часть воды, в которой они нуждаются, сами, испаряя влагу, которая затем падает обратно на них дождем. «Круговорот воды в Амазонке - это, конечно, чистая физика и биология, но это также и одно из величайших чудес природы», - говорит соавтор Энрике М. Дж. Барбоза из Университета Сан-Паулу, Бразилия.«Каким бы мощным ни был цикл, он также удивительно восприимчив к изменениям окружающей среды - и человечество навязывает масштабные возмущения Амазонии, как вырубая деревья, так и нагревая воздух парниковыми газами, что уменьшает крупномасштабный перенос влаги и осадки. и в конечном итоге затрагивает даже нетронутые участки леса."
Даже если среднее количество осадков стабильно, длительные засушливые периоды увеличивают риск опрокидывания
«Сегодня сезон дождей становится все более влажным, а сухой сезон в южной и восточной Амазонии - более сухим из-за изменения температуры поверхности моря, влияющего на перенос влаги через тропики», - говорит Аня Раммиг из Мюнхенского технического университета (TUM). и ПИК. «Неясно, будет ли это продолжаться, но недавние прогнозы, ограниченные наблюдениями, указывают на то, что в регионе возможна повсеместная засуха в сухой сезон».
Даже если среднее количество осадков может не измениться кардинально, затяжные засухи могут привести к тому, что часть лесов Амазонки начнет самоусиляться, что в конечном итоге превратит их в саванну.«Прогнозируемые изменения количества осадков в конце 21-го века не приведут к полному вымиранию Амазонки», - говорит соавтор Карл Шлейснер из берлинского научно-аналитического центра Climate Analytics и PIK. «Но наши результаты показывают, что большая часть его, безусловно, находится под угрозой».
Интересно, что чем разнообразнее растительность Амазонки, тем менее уязвимой она кажется. Разнообразие может уменьшить последствия самоусиливающейся утраты лесов. «Поскольку каждый вид по-своему реагирует на стресс, их большое разнообразие может стать средством устойчивости экосистемы», - говорит Марина Хирота из Федерального университета Санта-Катарины, Бразилия. «Таким образом, сохранение биоразнообразия может заключаться не только в любви к деревьям и сорнякам, птицам и жукам, но также может быть инструментом для стабилизации ключевых элементов системы Земля».