Спутниковые данные выявили глобальную реакцию растительности на засуху

Новое исследование под руководством докторов Ваньтонга Ли и Рене Орта из Института биогеохимии Макса Планка (Германия) позволило разделить пути реакции растительности на засуху по всему миру. Учёные проанализировали современные спутниковые данные с помощью объяснимых методов машинного обучения.

Ключевые выводы:

• Физиология vs. структура: Исследование показало, что во многих экосистемах физиология растительности (её функционирование) отклоняется от её структуры (внешнего вида) во время засухи в глобальном масштабе.
• Наиболее уязвимые функции: Сильнее всего на нехватку воды реагируют два процесса:
  1. Обмен CO₂ и водяного пара через устьица.
  2. Эффективность использования солнечной радиации для фотосинтеза.
• Региональные различия: Растительность в полузасушливых и засушливых регионах страдает больше всего. Во влажных регионах растения могут оставаться зелёными во время засухи, но их функционирование уже снижено, что создаёт разрыв между структурными и функциональными изменениями.
• Преимущество метода: Физиологический отклик на стресс происходит быстрее, чем структурные изменения. Это позволяет раньше распознать воздействие засухи, особенно у деревьев, которые могут выглядеть нормально, но уже испытывать серьёзные физиологические нарушения.

Значение исследования:

Работа, опубликованная в Nature Communications, представляет значительный шаг вперёд в понимании реакции экосистем на нехватку воды. Традиционные оценки, основанные только на анализе структуры растительности (например, "зелёности"), могут недооценивать масштаб, время и серьёзность воздействия засухи.

Как подчёркивает соавтор работы доктор Рене Орт: "Понимание того, как функционирование растительности реагирует на засуху, критически важно для прогнозирования и смягчения последствий изменения климата". Эти данные обеспечивают более точную основу для моделирования биологических и экологических обратных связей в экосистемах.