V-kosmose.com

Тропические леса теряют способность поглощать углекислый газ. Ученые бьют тревогу

Вырубка лесов на Суматре. Фото: R. Butler

Вырубка лесов на Суматре. Фото: R. Butler

На Земле одним из наиболее важных факторов, регулирующих наш климат, является углеродный цикл. Это относится к процессам, посредством которых углеродные соединения поглощаются биологическими (фотосинтез) и геологическими процессами и высвобождаются в результате вулканической активности и органических процессов (дыхание). В течение миллиардов лет этот цикл поддерживал относительно стабильную температуру на Земле и позволял жизни процветать.

За последние несколько веков человеческая деятельность склонила чашу весов до такой степени, что некоторые называют нынешнюю геологическую эпоху антропоценом. Согласно новому исследованию, проведенному международной группой исследователей, деятельность человека также приводит к тому, что тропические леса (основной изолятор углекислого газа) не только теряют способность поглощать углерод, но и могут усугубить проблему в ближайшие годы.

Исследование, которое описывает эти результаты, «Асинхронное насыщение поглотителем углерода в тропических лесах Африки и Амазонки», недавно появилось в журнале Nature. Эта исследовательская работа была проведена учеными из Королевского музея для Центральной Африки в Тервурене, Бельгия, и включала ученых-исследователей из более чем 100 университетов.

Река Лулилака в Национальном парке Салонга в 2005 году. Фото: Radio Okapi/Wikipedia Commons

Река Лулилака в Национальном парке Салонга в 2005 году. Фото: Radio Okapi/Wikipedia Commons

Международная группа ученых в течение 30 лет исследовала данные, полученные результате изучения более 300 000 деревьев из более чем 500 участков тропических лесов в Южной Америке и Центральной Африке. Сюда входит национальный парк Салонга, включенный в список Всемирного наследия ЮНЕСКО, расположенный в Демократической Республике Конго, которая является крупнейшим заповедником тропических лесов в Африке.

Структурно нетронутые тропические леса хорошо известны как важнейший глобальный поглотитель углерода, который помогает замедлить процесс изменения климата, удаляя углерод из атмосферы. Главными среди них являются тропические леса Амазонки и бассейна реки Конго, которые, как предсказывали предыдущие климатические модели, будут служить поглотителями углерода в течение десятилетий.

Более того, спутниковые снимки, сделанные за последние несколько десятилетий, показали, что тропические леса становятся зеленее из-за растущего присутствия углекислого газа в атмосфере. Однако это не означает, что тропические леса планеты будут продолжать получать выгоду от увеличения выбросов или идти в ногу со всем добавленным CO2 в нашей атмосфере.

Как объяснил в пресс-релизе Университета Лидса Ваннес Хубау, исследователь Королевского музея для Центральной Африки и ведущий автор исследования:

«Объединив данные из Африки и Амазонки, мы начали понимать, почему эти леса меняются, причем ключевыми факторами являются уровень углекислого газа, температура и засуха. Избыток углекислого газа ускоряет рост деревьев, но с каждым годом этому эффекту все чаще противостоят негативные воздействия более высоких температур и засух, которые замедляют рост и могут уничтожать деревья».

Фотография бассейна Амазонки к северу от Манаус, Бразилии показывает степень вырубки. Фото: Phil P Harris / Wikipedia Commons

Фотография бассейна Амазонки к северу от Манаус, Бразилии показывает степень вырубки. Фото: Phil P Harris / Wikipedia Commons

Чтобы изучить долгосрочную тенденцию, Хабуа и его коллеги в течение 30 лет изучали рост деревьев, их гибель и накопления углерода в тропиках. Они измеряли диаметр и высоту отдельных деревьев на всех 565 участках леса и повторяли эту процедуру каждые несколько. Отслеживая углерод, сохранившийся на деревьях, которые выжили и те, которые погибли, исследователи смогли отслеживать изменения концентрации углерода с течением времени.

Затем группа использовала статистическую модель и записи о выбросах углекислого газа, температуре и количестве осадков, чтобы оценить, как хранилище углерода изменится до 2040 года. Затем они объединили свои данные с информацией из двух основных исследовательских сетей - Африканской сети наблюдений за тропическими лесами (AfriTRON) и RAINFOR - которые проводят наблюдения за тропическими лесами в Африке и Амазонии, соответственно.

Исходя из всего этого, группа пришла к выводу, что темпы поглощения углерода в тропических лесах Африки и Южной Америки достигли своего пика в 1990-х и начале 2000-х годов. В течение этого периода эти тропические леса улавливали около 46 миллиардов метрических тонн CO2, что составляло примерно половину глобального поглощения углерода земным пространством и 17% антропогенных выбросов.

В течение 2010-х годов количество CO2, которое они ежегодно улавливали в тропиках, сократилось на треть (в среднем), что было вызвано уменьшением площади нетронутых тропических лесов на 19%. Это произошло в то время, когда глобальные выбросы углекислого газа выросли на 46%.

К концу 2010-х годов леса улавливали примерно 25 миллиардов метрических тонн или всего 6% антропогенных источников. В этом десятилетии, согласно анализу команды, дела будут только ухудшаться: тропические леса поглощают лишь треть от того, что они поглотили в 1990-е годы - 15,33 метрической тонны.

Хуже всего то, что к середине 2030-х годов тропические леса будут выделять больше углерода, чем поглощают, что лишает нашу планету ключевого компонента в углеродном цикле. Как сказал Хубау:

«Мы показываем, что пиковое поглощение углерода в нетронутых тропических лесах произошло в 1990-х годах.  Наше моделирование этих факторов показывает долгосрочное сокращение площади лесов в Африке в будущем, и что амазонские леса будет продолжать быстро ослабевать».

В этом отношении антропогенные факторы (например, индустриализация, современные перевозки и потребление ископаемого топлива) не только приводят к образованию гораздо большего количества углерода, но и наносят ущерб способности планеты поглотить его. В конечном итоге сочетание повышенных температур, засухи, лесных пожаров, вредителей и неестественного обезлесения (вырубка) заставляет остающиеся деревья перегружаться.

На изображении показана концентрация углекислого газа в атмосфере Земли, если половина выбросов глобального потепления не будет поглощена. Фото: NASA/JPL/GSFC

На изображении показана концентрация углекислого газа в атмосфере Земли, если половина выбросов глобального потепления не будет поглощена. Фото: NASA/JPL/GSFC

Саймон Льюис, профессор географии из Университета Лидса в Соединенном Королевстве, был еще одним соавтором исследования. Как он пояснил, эти выводы делают действия по изменению климата все более неотложными:

«Неповрежденные тропические леса остаются жизненно важным поглотителем углерода, но это исследование показывает, что, если не будут приняты меры по стабилизации климата Земли, это лишь вопрос времени, когда они больше не смогут улавливать углерод. После многолетней работы в тропических лесах Конго и Амазонки мы обнаружили, что одно из самых тревожных последствий изменения климата уже началось. Это на десятилетия впереди даже самых пессимистичных моделей климата. Нет времени терять в плане борьбы с изменением климата».

Это исследование не было бы возможным, если бы не неустанная работа исследователей из многих университетов, лесных служб и природоохранных организаций в Камеруне, Либерии, Сьерра-Леоне, Демократической Республике Конго, Габоне, Центральноафриканской Республике и Индонезии.

В этом отношении он также подчеркивает необходимость более тесного сотрудничества с учеными и исследователями из Африки, Южной Америки и других частей мира, где можно найти тропические леса. Кроме того, он подчеркивает, как эти страны и местные усилия имеют решающее значение для борьбы с изменением климата. Как сказал автор исследования профессор Бонавентура Сонке из университета Яунде I в Камеруне:

«Скорость и масштабы изменений в этих лесах свидетельствуют о том, что климатические воздействия в тропиках могут стать более серьезными, чем прогнозировалось. Африканские страны и международное сообщество должны будут серьезно инвестировать в подготовку к постоянному воздействию изменения климата в тропических регионах ».

«Слишком долго навыки и потенциал африканских и амазонских ученых были недооценены. Мы должны изменить это, обеспечив надлежащую поддержку их работы », - добавил соавтор исследования профессор Оливер Филлипс из Университета Лидса. «Следующему поколению африканских и амазонских ученых придется следить за этими замечательными лесами, чтобы помочь управлять ими и защищать их».