Почему леса Амазонки и Конго по-разному реагируют на климат: новые данные

Тропические леса — это гигантские хранилища углерода, но их реакция на изменение климата остаётся одной из самых больших неопределённостей в науке. Исследование, опубликованное в журнале Nature, впервые показало, что леса Амазонки и Конго контролируются разными климатическими факторами. В Амазонии решающую роль играет температура, а в Конго — количество осадков и сезонность. Это открытие заставляет пересмотреть существующие модели углеродного цикла и прогнозы будущего тропических экосистем.

Международная группа учёных проанализировала данные о биомассе более чем с 500 участков в тропических лесах Южной Америки и Африки, собранные за последние десятилетия. Используя спутниковые наблюдения и наземные измерения, они сопоставили изменения биомассы с климатическими переменными: температурой, осадками, засухами и сезонностью. Результаты оказались неожиданными: несмотря на схожесть экосистем, их реакция на климат принципиально различается.

Амазонка зависит от температуры, Конго — от воды

В Амазонии главным фактором, определяющим изменения биомассы, оказалась температура. При повышении средней температуры на один градус Цельсия биомасса лесов снижается в среднем на 4–5%. Это связано с тем, что жара усиливает дыхание растений и увеличивает потери углерода, а также повышает смертность деревьев. Особенно чувствительны к температурным аномалиям леса на востоке и юге Амазонии, где уже сейчас наблюдаются длительные засухи и пожары.

В лесах Конго, напротив, температура играет второстепенную роль. Критическим фактором здесь является количество осадков и их распределение по сезонам. Снижение годовых осадков на 10% приводит к сокращению биомассы на 8–10%. При этом леса Конго оказались более устойчивы к кратковременным засухам, чем амазонские, но сильнее страдают от длительных периодов засухи, которые становятся всё более частыми из-за изменения климата.

Предыстория и контекст

Тропические леса хранят около 250 гигатонн углерода — это больше, чем вся атмосфера Земли. До сих пор большинство климатических моделей предполагали, что все тропические леса реагируют на климат одинаково. Однако наблюдения за последние 30 лет показывали противоречивые результаты: в некоторых регионах леса поглощали больше углерода, чем ожидалось, в других — меньше. Новое исследование объясняет это тем, что разные регионы находятся под контролем разных климатических факторов.

Учёные давно подозревали, что амазонские и африканские леса различаются по своей динамике, но доказательств было недостаточно. Предыдущие работы были основаны на ограниченных данных или использовали упрощённые модели. В новом исследовании впервые объединены данные с большого числа участков, что позволило выявить статистически значимые различия. Авторы подчёркивают, что их результаты имеют прямое значение для прогнозирования углеродного цикла в условиях глобального потепления.

Почему это важно для прогнозов климата?

Если модели будут учитывать региональные различия, прогнозы станут точнее. Например, в Амазонии ожидается повышение температуры на 2–3°C к концу века, что может привести к значительной потере биомассы. В Конго, где прогнозируется уменьшение осадков, главной угрозой станет нехватка воды. Это означает, что стратегии сохранения лесов должны быть адаптированы к каждому региону: в Амазонии приоритет — борьба с обезлесением и пожарами, в Конго — защита водных ресурсов и устойчивость к засухам.

Технические детали исследования

Учёные использовали данные о биомассе с 564 участков в Амазонии и 220 в Африке, охватывающих период с 1990 по 2020 год. Биомассу оценивали по диаметру стволов и высоте деревьев, а климатические данные получали со спутников и метеостанций. Для анализа применяли статистические модели, которые учитывали случайные факторы и пространственную автокорреляцию. Это позволило отделить влияние климата от других факторов, таких как почвы и антропогенное воздействие.

Результаты показали, что в Амазонии температура объясняет около 60% вариаций биомассы, в то время как в Конго осадки объясняют 70%. Интересно, что в обоих регионах сезонность осадков также играет роль, но в Конго её влияние в два раза сильнее. Авторы отмечают, что их модель может быть использована для улучшения глобальных климатических моделей, которые сейчас часто не различают региональные особенности.

Кого затронет это открытие

Для климатологов и экологов это исследование — сигнал о необходимости пересмотра моделей углеродного цикла. Многие международные проекты, такие как IPCC, используют усреднённые данные по тропикам, что может приводить к ошибкам в прогнозах. Для правительств стран, где расположены тропические леса, это означает необходимость разработки региональных стратегий адаптации к изменению климата. Например, в Бразилии и Демократической Республике Конго уже сейчас обсуждаются программы по снижению выбросов от обезлесения, и новые данные помогут сделать их более эффективными.

Для бизнеса, особенно в сельском хозяйстве и лесной промышленности, это исследование также важно: понимание климатических рисков поможет планировать долгосрочные инвестиции. В России и СНГ, хотя тропических лесов нет, изменения в тропиках влияют на глобальный климат, что может отразиться на сельском хозяйстве и экосистемах умеренных широт.

Что будет дальше

Авторы исследования планируют расширить свою работу, включив данные о лесах Юго-Восточной Азии, которые также являются важным хранилищем углерода. Они надеются, что их подход будет использован для создания более точных глобальных моделей. Следующим шагом может стать разработка систем раннего предупреждения для регионов, наиболее уязвимых к климатическим изменениям.

Ожидается, что к 2030 году будут доступны новые спутниковые данные с более высоким разрешением, что позволит уточнить оценки биомассы и её динамики. Уже сейчас ясно, что тропические леса не являются однородным «зелёным лёгким» планеты — их реакция на климат сложна и многогранна, и это необходимо учитывать в любой климатической политике.

Итог

Исследование в Nature показало, что тропические леса Амазонки и Конго по-разному реагируют на климатические изменения: в Амазонии главный фактор — температура, в Конго — осадки. Это открытие требует пересмотра климатических моделей и стратегий сохранения лесов. Точные прогнозы углеродного цикла невозможны без учёта региональных особенностей, и эта работа — важный шаг в этом направлении. Следите за новыми публикациями на эту тему, чтобы быть в курсе последних научных открытий.