Физиология растений станет важным фактором изменения климата

Климатолог Габриэл Куперман и его коллеги из Калифорнийского университета провели моделирование, которое показало, как тропические леса отреагируют на повышение концентрации углекислого газа.  Вода из-за роста концентрации парниковых газов начнет медленнее испаряться с листьев — это приведет к засухам в лесах Амазонки, а в Индонезии и в лесных районах Африки, напротив, будет отмечаться рост влажности. Засухи и болезни деревьев, а также возможность более частых наводнений окажут влияние на биоразнообразие, продовольствие и запасы пресной воды.

Обычно компьютерное моделирование, используемое для оценки последствий роста уровня содержания углекислоты в атмосфере, учитывает термодинамические и климатические явления — изменение влажности и температуры, распределение и концентрация различных веществ, а также направление водных и воздушных потоков. Однако в данном исследовании решили задействовать физиологическую реакцию самих растений. При повышении уровня углекислоты устьица на листьях начинают открываться не полностью, что ведет к замедлению переносов газов через устьица. В итоге замедляются как захват углекислоты из атмосферы, так и испарение воды. Это приводит к тому, что воды в почве становится меньше — атмосфера нагревается сильнее и количество осадков меняется.

По анализу колец на деревьях ученые пришли к выводу, что тропические леса наиболее чувствительны к этим процессам. Именно поэтому было проведено моделирование, которое учитывало как физиологическое влияние лесов на планете целиком (до конца этого века), так и отдельно для трех тропических зон в Азии, Африке и Южной Америке. Выяснилось, что к концу этого века в Амазонке среднее количество осадков на 1 мм в сутки уменьшится. При этом на 1 мм возрастет суточный показатель осадков в Индонезии. Стоит заметить, что данный эффект больше зависит от климатических процессов внутри одной зоны, а глобальные процессы вносят малые изменения. Объяснить асимметрию можно тем, что в Азии замедление испарения влаги компенсируется разницей температуры между землей и морем — это приведет к усилению ветров, которые, в свою очередь, принесут облака.