32x32

Svetlana 24.11.2022

Изменение климата, вероятно, замедлит процесс роста растений в Северном полушарии (Маргарет Осборн)

1

Хотя повышение температуры и уровня CO2, связанных с изменением климата, в настоящее время способствует повышению продуктивности растений, исследование показывает, что меняющиеся условия могут привести к снижению скорости фотосинтеза в регионах за пределами Арктики в течение десятилетия.

Растения являются высокоэффективным поглотителем углерода. Во всем мире леса поглощают около 7,6 миллиардов метрических тонн углекислого газа в год, что примерно в 1,5 раза превышает годовые выбросы США.

С 1980-х годов потепление климата, вызванное повышением уровня углекислого газа и других парниковых газов в атмосфере, привело к увеличению продуктивности растений в Северном полушарии за пределами тропиков.

Но новое исследование, опубликованное 30 мая 2022 года в журнале Nature Climate Change, предполагает, что потепление климата летом в данном регионе в ближайшие полвека начнет оказывать противоположный эффект, вызывая снижение фотосинтеза – или, другими словами, продуктивности растений. В результате этого, как пишут авторы, глобальный поглотитель углерода на суше, скорее всего, пострадает.

Исследователи обнаружили, что в целом в Северном полушарии более теплые температуры будут означать снижение летней продуктивности растений к 2070 году в большинстве регионов ниже 60° северной широты – примерно на широте Осло (Норвегия) и Анкориджа (Аляска). Продуктивность растений в арктических районах, однако, будет продолжать расти по мере повышения температуры.

"Это интересная статья, – говорит Кай Жу (Kai Zhu), ученый-эколог из Калифорнийского университета в Санта-Крузе (Santa Cruz), который не принимал участия в исследовании. Способность растительности поглощать углерод возросла за последние несколько десятилетий, но будет ли это продолжаться в будущем, ранее было неизвестно, объясняет он. Исследование показывает, что повышение температуры в конечном итоге приведет к снижению фотосинтеза, что "будет плохой новостью".

Исследование было сосредоточено на внетропическом Северном полушарии, поскольку оно отвечает за 40% земного поглощения углерода, а продуктивность растений в этом полушарии сильно связана с температурой. В тропиках главным фактором продуктивности является вода, поэтому исследователи исключили этот регион.

Ученые использовали два различных способа оценки влияния повышения летних температур на продуктивность: модели, представляющие фотосинтез с учетом различных факторов окружающей среды, и климатические модели в сочетании с экстраполяцией исторических наблюдений за теплоустойчивостью диких растений. Анпинг Чен (Anping Chen), соавтор исследования и эколог из Университета штата Колорадо, объясняет в своем ответном письме, что исследователи больше полагаются на первый метод, поскольку он учитывает такие факторы, как повышенный уровень CO2, изменение количества осадков и акклиматизацию растений к потеплению.

Используя восемь моделей системы Земли, авторы исследования обнаружили, что около 48% растительных земель в Северном полушарии будут испытывать снижение продуктивности растений из-за потепления к 2060 году при промежуточных прогнозируемых условиях выбросов, а к концу столетия этот показатель возрастет до 78%.  

Подход, основанный на наблюдении за историческими событиями, сдвинул эти сроки намного раньше, говорит соавтор исследования Брендан Роджерс (Brendan Rogers), ученый по системам Земли из Центра исследования климата Вудвелла (Woodwell Climate Research Center) в Массачусетсе, пишет The Scientist. Согласно наилучшему из возможных сценариев, этот метод предсказал, что температура превысит оптимальную для продуктивности растений до 2030 года в условиях промежуточных выбросов в более чем 67% регионов внетропического Северного полушария.

Роджерс говорит, что результаты моделирования системы Земли могут быть слишком оптимистичными, поскольку они переоценивают то, насколько хорошо леса акклиматизируются к изменению климата. Модели не учитывают такие факторы, как масштабные пожары, вредителей и болезнетворных микроорганизмов, объясняет он.

Означают ли полученные результаты, что общее содержание углерода в атмосфере будет расти еще быстрее, чем сейчас, – это "вопрос на 10 миллионов долларов", потому что существует множество факторов, влияющих на баланс углерода, объясняет Роджерс. Но эта статья – "еще один предупреждающий знак о том, что с планетой не все в порядке", – говорит он. "И это еще одна причина для сокращения выбросов".

Маргарет Осборн