Часть тропических лесов в Бразилии стали выделять больше CO2, чем поглощают

Из школьного курса биологии всем известно, что при дыхании растения поглощают намного меньше кислорода, чем выделяют при фотосинтезе. Именно благодаря этому леса считаются «легкими планеты». Однако масштабное исследование, проведенного в тропических лесах Бразилии (на юго-востоке страны, вне пределов Амазонии), показали: в условиях глобального потепления лес может стать дополнительным источником углекислого газа. Результаты исследования опубликованы научным журналом Science Advances.

Ученые проанализировали динамику поглощения и выделения углекислого газа на 32 участках тропического леса за период 1987-2020 годах. И заметили, что на многих участках поглощение СО2 замедлилось (в среднем на 2,6% в год), а на некоторых, начиная с 2013 года, наблюдается положительный баланс СО2, то есть лес меньше поглощает углекислого газа, чем выделяет его.

«Наиболее серьезное снижение объема поглощаемого углерода испытывают самые сухие и жаркие [лесные] районы, которые уже превратились из поглотителей углерода в его источники, вероятно, потому, что они достигли порога стресса. В то же время в более влажных и прохладных районах поглощение углерода также постоянно снижается, хотя пока еще и преобладает над выделением», — говорится в исследовании.

На первый взгляд, звучит не только пугающе, но и парадоксально. Ни одно конкретное дерево в процессе дыхания не способно производить больше углекислого газа, чем поглощает его в процессе фотосинтеза. Однако существует несколько механизмов, которые позволяют участку леса стать источником углекислого газа. Во-первых, это гибель деревьев. Мертвое дерево, разлагаясь, отдает обратно в атмосферу весь накопленный углерод. То же самое, только быстрее, происходит при лесных пожарах. Однако исследование проводилось на участках леса, не затронутых пожарами.

Ученые предположили, что деревья на исследованных участках активно гибнут из-за сочетания засухи и высоких температур, вызывающей физиологический стресс. Причем вначале повышенное содержание углекислого газа в воздухе ведет к ускорению роста дерева (ведь СО2 — это «пища» дерева, необходимая для фотосинтеза), но слишком высокому дереву сложнее выжить в засуху, к тому же оно больше подвергается действию ветров, в него чаще попадают молнии. В итоге быстро выросшее дерево быстрее гибнет. Еще одна причина гибели деревьев — «нашествие» лиан, которые тоже растут как на дрожжах и конкурируют с деревьями за влагу и солнечный свет.

Другой возможный механизм возвращения поглощенного из атмосферы СО2 — это так называемое дыхание почвы, то есть фактически дыхание микрооорганизмов, обитающих в почве. Дерево, поглощая углекислый газ из атмосферы, выделяет его в процессе дыхания всеми своими органами, в том числе корнями. Почва насыщается углеродом и возвращает его в атмосферу через жизнедеятельность миробов.

Результат исследования важен в контексте спора с «климатическими скептиками» о том, может ли растущее содержание СО2 в атмосфере быть сбалансировано ростом зеленой массы. И действительно, наблюдения из космоса показывают, что в Китае и Индиии площади зеленых насаждений увеличились за последние 15 лет — вполне возможно, именно благодаря обилию «пищи» для растений. «Чем больше СО2 — тем больше растений, что же тут плохого?» — говорят противники Парижского соглашения о климате. Однако исследование тропических лесов Бразилии показало, что это не так, и «легкие планеты» отказывают из-за климатического стресса, сами становясь источником дополнительных выбросов парникового газа.

Амазонские тропические леса содержат 10% углерода, запасенного во всех живых организмах Земли. Кроме них, на территории Бразилии и других стран Латинской Америки есть много других лесов, состояние которых почти не изучено.

В 2019 году в Амазонии происходили грандиозные лесные пожары. Их число стало рекордным за все время наблюдений, которые ведутся в Бразилии с 2013 года.

По материалам Advance Science Magazine

Спутники зафиксировали новый рекорд распространения пожаров в Амазонии

Вокруг Света