Вырубка тропических лесов влияет на количество осадков во всем мире
Амазонка переносит влагу в другие регионы Бразилии и даже на другие континенты.
Дождевое облако над участком леса в штате Амазонас. Изображение: Rogerio Assis
Если 60% территории Амазонки - это Бразилия, а 40% - восемь других стран, почему мир должен беспокоиться о судьбе самого большого тропического леса на планете? Это было бы не для производства кислорода, мифа, который всегда всплывает на поверхность, когда пожары усиливаются и темпы вырубки лесов в регионе возрастают, как это произошло в этом году, подвергая опасности предполагаемые «легкие мира». В течение дня растения фотосинтезируют и преобразуют солнечную энергию в химические вещества, в основном углеводы (сахара), необходимые для их выживания.
В этом процессе они поглощают водяной пар и двуокись углерода (CO2), наиболее важный парниковый газ, и выделяют кислород. Но ночью, когда они не проводят фотосинтез, а просто дышат, они потребляют кислород и выдыхают СО2. В конце концов, существует техническая связь между количеством потребляемого и выделяемого кислорода. Фактически, фотосинтез всей растительности на планете высвобождает такое количество кислорода, которое практически не влияет на концентрацию этого газа в атмосфере.
Помимо того, что на ее территории сосредоточено около 15% всего биоразнообразия на планете, что само по себе является достаточной причиной для его сохранения, Амазонка играет несколько фундаментальных ролей в химии атмосферы на региональном, континентальном и даже глобальном уровне. «Лес является отличным источником водяного пара не только для Северного региона, но и для Центрально-Южного региона страны и бассейна Ла-Платы», - комментирует физик Пауло Артаксо из Физического института Университета Сан-Паулу ( IF-USP). «Это сильно помогает регулировать климат в разных масштабах, в том числе удаленно».
Если я использую метафору, Амазонка будет кондиционером для всей планеты, распространяя свежесть и влажность - другими словами, дождь - на себя и на другие части земного шара. В английском языке не принято называть Амазонку и другие тропические леса. тропические леса, буквально дождевые леса. В этих частях планеты есть густой и обильный растительный покров, потому что дожди идут почти непрерывно и обильно, от 2 тысяч до 4500 миллиметров (мм) в год.
Влага, которая достигает огромного бассейна Амазонки, переносится ветрами, дующими с тропического Атлантического океана на материк. Этот водяной пар вызывает дождь над лесом. Сначала растительность и почва впитывают воду. Через секунду происходит явление, известное как эвапотранспирация: часть дождя испаряется из почвы, и растения становятся прозрачными. Эти действия возвращают в атмосферу значительную часть первоначальной влаги, в результате чего над лесом выпадает больше осадков. Это взаимодействие создает очень эффективный многолетний цикл повторного использования воды.
Поэтому исследователи говорят, что Амазонка перерабатывает часть собственного дождя. Но не весь этот водяной пар остается припаркованным над лесом. При возвращении в атмосферу часть этой влаги образует воздушные потоки, переносящие дождь в южно-центральную часть континента. Это знаменитые летающие реки. Ежедневно по этим воздушным рекам переносится около 20 миллиардов тонн воды, что на 3 миллиарда тонн больше, чем река Амазонка, крупнейший объем воды в мире, ежедневно сбрасываемый в Атлантический океан.
Вырубка лесов и возможная фрагментация тропических лесов могут поставить под угрозу его способность направлять водяной пар в Центральную Бразилию и на юг континента. «Амазонка - это преимущественно плоская и непрерывная область, которую в климатических моделях мы рассматриваем как блок, самостоятельную сущность», - объясняет климатолог Хосе Маренго, руководитель сектора исследований и разработок в Национальном центре мониторинга и стихийных бедствий. Alerts Naturals (Cemaden), агентство Министерства науки, технологий, инноваций и коммуникаций (MCTIC).
«Значительные изменения в его растительном покрове изменяют систему атмосферной циркуляции и могут отразиться на режиме выпадения осадков в отдаленных местах. Они могут вызвать экстремальные явления, такие как уменьшение общего количества осадков или их концентрации за несколько дней ». За пределами северного региона увлажняющий эффект Амазонки более явно ощущается на юго-востоке, в бассейне Ла-Платы и в центрально-западном регионе, чья сельскохозяйственная деятельность выигрывает от снижения температуры, вызванного умеренными ветрами из леса.
19 августа этого года жители Сан-Паулу увидели образцы связей на расстоянии, которые связывают атмосферу Амазонки с климатом города Сан-Паулу. Около 15:00, в середине дня, зимняя буря затмила небо мегаполиса. День, переходящий в ночь, привлекает внимание, но это не редкость. Необычным был черный дождь, выпавший во время грозы. Анализы, проведенные в Институте химии Фармакопеи США, показали, что в дождевой воде удерживаются органические соединения из класса полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), образующиеся только при сжигании биомассы, такой как деревья.
Поскольку дата черного дождя в Сан-Паулу совпала с пиком пожаров в северном регионе и в соседних странах, удержание, должно быть, было вызвано лесными пожарами, которые привели к тому, что Амазонка стала главной новостью в мире в этом месяце. . Дым от костров был доставлен в столицу Сан-Паулу, где присоединился к дождевым облакам.
В последние годы некоторые исследования пытались измерить влияние исчезновения или резкого сокращения площади больших тропических лесов на климат в различных частях планеты и его последствия для сельского хозяйства. В статье, опубликованной в 2015 году в научном журнале Nature Climate Change, были собраны и проанализированы данные из более чем 20 исследований по моделированию климата и научных статей, посвященных последствиям полной или частичной вырубки лесов в трех больших тропических лесах: крупнейшем из них в Амазонии и Центральная Африка в бассейне Конго и Юго-Восточная Азия.
Первые два образуют сплошные глыбы растительности, но Амазонка на 70% больше и влажнее, чем африканские леса, которые также пострадали от крупных пожаров в этом году. Большая часть лесов Юго-Восточной Азии расположена на островах в этом регионе, таких как Индонезия и Малайзия. Амазонка в 2,5 раза больше лесов в этом регионе.
Инфографика и иллюстрация: Александр Аффонсо / Ревиста Фапесп
В дополнение к локально стимулирующим засухам и скачкам температуры, полное обезлесение тропических лесов согреет климат планеты еще на 0,7 ° C, что близко к уровню глобального потепления, который в настоящее время наблюдается в результате усиления парникового эффекта после промышленной революции. Однако самые большие последствия полной вырубки лесов будут для режима осадков. «Вырубка тропических лесов нанесет двойной удар по климату и фермерам», - сказала Дебора Лоуренс, профессор наук об окружающей среде в Университете Вирджинии, США, ведущий автор исследования, в рекламных материалах для исследования.
«Вырубка леса изменит влажность и воздушный поток, что приведет к изменениям, которые были бы столь же опасны и произойдут немедленно. Удары будут выходить за пределы тропиков. В Великобритании и на Гавайях количество осадков может увеличиться, а на Среднем Западе США и на юге Франции - спад ». В этом регионе Северной Америки широко распространено выращивание зерновых, таких как кукуруза, пшеница, ячмень и соя. На юге Франции помимо зерновых производят вино и лаванду.
В октябре этого года на встрече в Принстонском университете в США, посвященной обсуждению важности Амазонки для планеты, была опубликована аналогичная работа по моделированию климата. В исследовании, которое координировали эколог Стивен Пакала и климатолог Елена Шевлякова из Принстона, они смоделировали, какими будут последствия, если весь тропический лес Амазонки превратится в пастбища. В глобальном масштабе мир будет теплее на 0,25 ° C.
В Бразилии количество осадков сократится на четверть, а температура в самой Амазонке станет на 2,5 ° C теплее. Сценарий полного исчезновения тропических лесов очень радикален и вряд ли осуществится. Однако такие работы, как работа Лоуренса, показывают, что обезлесения от 30% до 50% будет достаточно, чтобы оказать сильное глобальное воздействие, помимо саваннизации части леса.
Угроза Амазонке будет исходить не только от бензопилы или огня от горения. Недавние исследования показывают, что само глобальное потепление стоит за загадочным увеличением смертности определенных типов деревьев в густых лесах, в хорошо сохранившихся районах, где теоретически устойчивость растительности должна быть высокой.
Опубликовано в ноябре прошлого года в научном журнале Биология глобальных изменений, исследование проанализировало диаметр годичных колец отдельных деревьев на 106 участках леса и пришло к выводу, что те, которые не приспособлены к стрессовым условиям, таким как продолжительная засуха и более высокие температуры, погибнут больше других.
Виды, лучше всего способные расти во влажной среде, будут уступать место тем, которые легче развиваются в сухом климате. «Деревья, приспособленные к влаге, умирают, открываются небольшие поляны посреди леса, и их заменяют более быстрорастущие виды, такие как эмбауба», - объясняет ведущий автор бразильского эколога Адриан Эскивель-Мюельберт из Университета Лидса в Соединенном Королевстве. с работы. «Глобальное потепление меняет биоразнообразие видов, составляющих лес».
За этими участками Амазонки в течение 30 лет наблюдали исследователи из Бразилии и из-за рубежа в рамках проекта. Сеть инвентаризации лесов Амазонки (Rainfor). Проблема с этой заменой заключается в том, что новые доминирующие виды быстро растут, но живут недолговечно и удаляют меньше углерода из атмосферы, что является одной из самых важных функций Амазонки, наряду с ее эффектом распространения влаги.
Проекты
1. Межгодовые колебания баланса парниковых газов в бассейне Амазонки и меры контроля в условиях потепления и изменения климата - CARBAM: долгосрочное исследование баланса углерода в бассейне Амазонки (№ 16 / 02018-2); Тематический проект модальности; Исследовательская программа FAPESP по глобальному изменению климата; Ответственный исследователь Лучиана Гатти (Inpe); Инвестиции 3 592 308,47 реалов
2. AmazonFace / ME: Проект интеграции экспериментов по моделированию лица Амазонки - роль биоразнообразия и обратной связи климата (№ 15 / 02537-7); Программа молодых исследователей; Ведущий исследователь Давид Монтенегро Лапола (Unicamp); Инвестиции 464 253,22 реалов.
Научные статьи
FLEISCHER, K. et al. Реакция лесов Амазонки на удобрение CO2 зависит от поглощения растениями фосфора. Природа Геонауки. онлайн. 5 августа. 2019.
ESPINOZA, J.C. et al. Контрастные изменения частоты влажных и засушливых дней в Амазонке с севера на юг и связанные с ними атмосферные особенности (1981–2017 гг.). Климатическая динамика. v. 52, нет. 9-10, с. 5413-30. май. 2019.
MARENGO, J.A. et al. Изменения климата и землепользования в регионе Амазонки: текущая и будущая изменчивость и тенденции. Границы наук о Земле. 21 декабря 2018 г.
LOVEJOY, T.E и NOBLE, C. Переломный момент для Amazon. Наука продвигается. 21 февраля 2018 г.
GATTI, L.V. et al. Чувствительность к засухе углеродного баланса Амазонки, выявленная атмосферными измерениями. Природа. v. 506, нет. 7486, стр. 76–80. 6 февраля 2014 г.
