Нове дослідження свідчить: амазонські ліси стрімко прямують до так званого гіпертропічного кліматичного режиму – стану, якого на Землі не спостерігали щонайменше 10 мільйонів років. За прогнозами вчених, це означає частіші та відчутніші посухи, які можуть призвести до масової загибелі дерев: до кінця століття «гарячі посухи» можуть тривати в Амазонії до 150 днів на рік і навіть охоплювати вологий сезон, йдеться в статті, опублікованій у журналі Nature.
Що дослідники вимірювали та де
Дослідники із Каліфорнійського університету в Берклі під керівництвом професора географії Джеффа Чеймберса аналізували три десятиліття спостережень за температурою, вологістю повітря, вологістю ґрунту й інтенсивністю сонячного випромінювання в ділянці лісу на північ від Манауса – великого міста в серці бразильської Амазонії. Окрім традиційних метеоданих, вчені використали датчики для вимірювання водного й соку потоку всередині стовбурів, що дозволило відстежити, як дерева реагують на стрес через нестачу води.
Про Манаус і його роль
Манаус – портове місто на річці Ріу-Негру, історично важливе для торгівлі каучуком і нині – центр наукових та логістичних досліджень у басейні Амазонки. Саме поруч із містом розташовані дослідні майданчики, де спостереження за екосистемою тривають десятиліттями й дають уявлення про процеси, які відбуваються у лісовому масиві.
Що виявили вчені
Під час посух дерева відчувають дефіцит води: випаровування зростає, ґрунт втрачає вологу, і рослини змушені закривати продихи – маленькі пори на листках, що регулюють обмін водою й вуглекислим газом. Через це деревина перестає поглинати CO2, необхідний для росту й відновлення тканин. Коли вологість ґрунту опускається нижче порога близько 33% – тобто лише третина пор у ґрунті заповнена водою – у судинах дерев утворюються емболії: бульбашки повітря, які блокують нормальний рух води по ксилемі, і це може призвести до загибелі рослини.
Цей індикатор виявився стабільним у двох різних ель-Ніньйо роках – 2015 й 2023 – а також відповідав показникам з іншого дослідного майданчика в Амазонії. За нинішніх умов річна смертність дерев у регіоні трохи перевищує 1%; за прогнозом вона може зрости до 1,55% до 2100 року. На перший погляд це здається незначною зміною, але в масштабі мільярдів дерев навіть десятки відсотків різниці мають величезні наслідки.
Хто в зоні ризику
Швидкоростучі види виявилися більш уразливими: вони потребують більше води й CO2, тому за гарячих посух страждають сильніше. На їхньому тлі повільноростучі породи, як-от шихуахуако (Dipteryx micrantha) та жовтий іпе (Handroanthus chrysanthus), виявляють більшу стійкість. Якщо тенденція збережеться, склад лісів зміниться: уперед підуть більш повільні, але витривалі деревні види – за умови, що вони витримають наростаючий водний дефіцит і швидкість змін клімату.
Історичний і глобальний контекст
Термін «гіпертропічний» відноситься до режиму, що, за оцінками палеокліматологів, існував між 40 і 10 мільйонами років тому – у періодах еоцену та міоцену. Тоді середня глобальна температура в середині еоцену сягала близько 28 °C, що на 14 °C тепліше за сучасні середні показники. Палеодослідження також вказують, що тоді поблизу екватора було менше мангрових заростей і вічнозелених лісів, ніж нині.
Схожі зміни можуть зачепити й тропічні ліси інших регіонів світу – від Західної Африки до Південно-Східної Азії – і вплинути на глобальний вуглецевий цикл: тропічні ліси поглинають значну частину атмосферного CO2, тож їхнє ослаблення підсилює потік вуглецю в атмосферу.
Що таке ель-Ніньйо і чому важливий цей феномен
Ель-Ніньйо – природна кліматична аномалія, пов’язана зі змінами температури поверхневих вод у центральній і східній частинах Тихого океану. Цей феномен впливає на погодні умови у всьому світі: змінює опади, посилює посухи чи повені в окремих регіонах і, як показують результати, може спричиняти критичні рівні вологості ґрунту в Амазонії.
Вплив людської діяльності
Прогнози, наведені в дослідженні, базуються на припущенні про незначне скорочення викидів парникових газів. Іншими словами, темп і масштаб перетворень залежатимуть від того, наскільки швидко людство зменшить викиди. Як застерігають автори, без контролю над викидами гіпертропічний режим може настати швидше, а його наслідки виявляться масштабнішими.
Про авторів і сферу дослідження
Джефф Чеймберс – професор географії в Каліфорнійському університеті в Берклі, відомий роботами з кліматичних систем і взаємодії екосистем із погодними екстремумами. Його команда поєднала тривалі польові виміри з фізіологічними спостереженнями за деревами, що дозволило виявити механізми, які приводять рослини до «CO2-голодування» та фізіологічного колапсу під час посух.
У тексті не наводиться остаточна оцінка часу й простору, за яких відбудеться описана трансформація, але зібрані дані кидають серйозний виклик уявленням про стабільність тропічних лісів і нагадують: стан екосистем значною мірою визначається поєднанням природних коливань і антропогенних впливів.
