Снижение частоты пожаров и зарастание саванны деревьями не мешают глобальному потеплению

Саванны теплого климата отвечают примерно за 30% биопродуктивности земной суши, на них же приходится 70% площадей земных пожаров. Поэтому считалось, что борьба с пожарами там и зарастание деревьями саванной зоны должны связывать много углекислого газа, тормозя потепление. Новые данные показывают, что все заметно сложнее — и интереснее.

В отличие от большинства зон на планете, основная часть тропических саванн подвергается систематическим пожарам. Порядка 62% выбросов СО2 от пожаров в мире приходятся именно на саванну, жители которой устраивают палы в силу присущих им культурных традиций. Северные леса делают куда меньший вклад в эти выбросы. Базируясь на этом, ученые предлагали бороться с пожарами в таких регионах, а также высаживать там деревья. Считалось, что деревья способны на десятки лет связать углекислый газ в своих тканях, а при беспожарной среде связанный углерод может никогда не покинуть местных почв.

Сами по себе такие призывы ничего не давали. Но рост населения в тропических странах привел к распашке значительной части саванны, в результате чего местные жители стали выжигать ее реже (чаще всего выжигают саванные скотоводы). К тому же идущее на Земле глобальное озеленение резко увеличило количество деревьев в саваннах. Авторы новой работы — международная группа ученых, — опубликованной в Nature, попытались проверить, насколько такие процессы помогли связыванию углекислого газа в этом биоме. И, следовательно, насколько они борются с глобальным потеплением.

Оказалось, серьезное снижение частоты пожаров, наблюдаемое в саваннах в XXI веке, привело к росту надземной древесной биомассы в саваннах на 157%, или в 2,57 раза (за точку отсчета принимали саванны, которые выгорали в среднем раз в три года). Площадь, занятая кронами деревьев в саванне, выросла на 79%, а средняя высота деревьев — на 32%.

Однако общее количество углерода, запасаемого в почве, в саваннах с меньшим числом пожаров практически не изменилось. Как выяснилось, при горении углерод высвобождается в основном из верхних сантиметров почвы. А основная его часть находится на глубинах в десятки сантиметров, и пожары на нее никак не влияют.

Исследователи сравнили общее количество углерода, связанного растительностью в саванне, где 60 лет подавляли пожары, с участками, где пожары были раз в три года. Оказалось, в первой экосистеме общее количество связанного углерода за 60 лет только на 35,4% обогнало количество углерода, связанного в регулярно выжигаемой саванне.

Цифра в 35,4% выглядит внушительно, только если не учитывать, что в год она означает повышение связывания углерода примерно 0,6%. Кроме того, практически вся эта прибавка пришлась на надземную биомассу деревьев. Деревья в саванне живут десятки лет, и вскоре их мертвые стволы упадут на землю, где углерод из них неизбежно вернется в экосистему, сводя долгосрочный перевес в связывании углерода для невыжигаемых саванн примерно к нулю.

Одна из причин такого неожиданного результата, отмечают ученые, еще в том, что саванны, где часты пожары, сохраняют большую часть древесной биомассы в почве. Так происходит с деревьями, чтобы они пускали новые побеги после пожаров. Когда пожаров нет, деревья снижают подземную часть своей биомассы, тем самым замедляя связывание углекислого газа в почве.

Мировая карта саванн (многие районы спорны) / ©Wikimedia Commons

Итоговый вывод авторов нового исследования прост: возможности посадок деревьев в борьбе с глобальным потеплением преувеличены. Здесь стоит добавить еще один момент, который в работе не затронут. Отражающая способность типичной древесной растительности в норме несколько ниже, чем у травы. Поэтому рост числа деревьев в невыжигаемых саваннах означает увеличение теплового бюджета планеты за счет поглощения ею большего количества солнечного света.

Сами тропики от этого нагреваются слабо: дополнительная энергия усиливает конвективный подъем воздуха от поверхности вверх, а такой подъем — основной механизм образования осадков в этой зоне. Однако «подогрев» зарастающей деревьями саванны ведет к движению теплого воздуха к полюсам, поднимая температуру в умеренных и высоких широтах. Все это дополнительно ставит под вопрос идею о том, что зарастание планеты деревьями способно как-то затормозить глобальное потепление.