Как тропические леса Амазонии могут справиться с будущей засухой
Крупное исследование с участием 80 учёных из Европы и Южной Америки выявило регионы тропических лесов Амазонии, где деревья с наибольшей вероятностью столкнутся с высоким риском из-за более засушливых условий, вызванных изменением климата.
На основе анализа учёные прогнозируют, что деревья в западной и южной частях Амазонии подвергаются наибольшему риску гибели.
Они также предупреждают, что предыдущие научные исследования могли недооценивать влияние засухи на тропический лес, поскольку фокусировались на центрально-восточной части леса, которая наименее уязвима к засухе.
Это первая оценка по всему бассейну Амазонки того, как разные районы могут отреагировать на более тёплый и сухой климат. Исследование публикуется в то время, когда некоторые работы прогнозируют увеличение периодов засухи в тропическом лесу.
Профессор Дэвид Гэлбрейт из Университета Лидса, курировавший исследование, сказал: «Амазонии угрожают множественные стрессоры, включая вырубку лесов и климат. Понимание пределов устойчивости этих лесов — серьёзная научная задача. Наше исследование даёт новое представление о пределах устойчивости леса к одному из основных стрессоров — засухе».
Некоторые части Амазонии уже видят изменения в режиме осадков. На юге Амазонии есть свидетельства удлинения сухого сезона, а температуры в этом регионе повысились больше, чем в других частях. Эти изменения частично связаны с обширной вырубкой лесов.
Доктор Джулия Таварес, руководившая исследованием во время работы над Ph.D. в Лидсе, а ныне работающая в Уппсальском университете (Швеция), отметила: «Многие думают об Амазонии как об одном большом лесе. Но это не так. Он состоит из многочисленных лесных регионов, охватывающих разные климатические зоны — от уже очень сухих до чрезвычайно влажных. Мы хотели увидеть, как эти разные лесные экосистемы справляются, чтобы начать определять регионы, подверженные особому риску из-за засухи и более сухих условий».
Исследовательская группа заявила, что их выводы устраняют «...основное узкое место в знаниях о том, как изменение климата повлияет на эту критически важную экосистему».
Статья «Basin-wide variation in tree hydraulic safety margins predicts the carbon balance of Amazon forests» опубликована 26 апреля в журнале Nature.
«Доктора деревьев»
Исследовательская группа, известная среди местных сообществ как «доктора деревьев», в течение года проводила измерения и отбирала образцы на 11 отдельных участках в западной, центрально-восточной и южной Амазонии (Бразилия, Перу и Боливия).
В исследовании использовались данные по 540 отдельным деревьям 129 видов.
Целью было определить, насколько устойчивы разные виды деревьев и леса к условиям засухи. Затем учёные использовали данные, чтобы проверить, может ли уязвимость леса к засухе предсказать его способность накапливать и хранить углерод, поглощаемый из атмосферы.
На основе данных команда смогла количественно оценить, насколько деревья защищены от гибели, связанной с засухой.
Результаты
В южной части лесов Амазонии, где исторически наблюдалось снижение уровня осадков, деревья показали наибольшую степень адаптации к засухе.
Несмотря на это, исследование показало, что деревья здесь сталкиваются с самым большим риском гибели из-за засухи. Вероятно, это связано с тем, что в регионе уже произошли быстрые климатические изменения и нарушение режима осадков из-за вырубки лесов, что подтолкнуло деревья к пределам их способности справляться.
Напротив, виды деревьев в самых влажных частях Амазонии показали самый низкий уровень адаптации к засухе, но они оказались в наибольшей безопасности с точки зрения рисков будущего изменения климата, потому что, по крайней мере до сих пор, на них не повлияли изменения в количестве осадков.
Обладая этим более детальным представлением о реакции разных частей Амазонии на засуху, исследователи предупреждают, что научные работы, которые обычно концентрировались на центрально-восточном регионе (где деревья показали одни из самых высоких адаптаций к засушливым условиям), могли недооценить уязвимость других лесных регионов к изменению климата.
Они считают, что выводы нового исследования следует использовать для обновления и уточнения существующих моделей воздействия засушливых условий на Амазонию.
Хранение углерода
По словам исследователей, леса Амазонии содержат от 10% до 15% углерода, хранящегося в растительности по всему миру, и играют ключевую роль в поглощении углерода, который в противном случае находился бы в атмосфере.
Моделирование показало, что по мере увеличения риска гибели растений от засухи способность деревьев накапливать углерод значительно снижается. Наиболее подверженная водному стрессу часть Амазонии находится в юго-восточном регионе. Анализ показывает, что деревья в этом месте больше не действуют как крупномасштабное хранилище углерода.
Профессор Дэвид Гэлбрейт сказал: «Это исследование показывает, как риск засухи для леса варьируется по всему бассейну Амазонки, и предоставляет механизм для прогнозирования углеродного баланса на уровне лесного массива. Леса, которые «безопаснее» от гибели, вызванной засухой, накапливают больше углерода, чем те, которые сталкиваются с большим риском такой гибели».
Профессор Эмануэль Глур, также из Университета Лидса, со-курировавший исследование, добавил: «Выявленная в исследовании картина устойчивости и рисков среди различных популяций деревьев будет использована для построения более эффективных и точных климатических моделей того, как Амазония может измениться в ответ на изменение климата».