Леса Амазонки поглощают больше углекислого газа, чем выпускают
Продолжавшееся в течение 7 лет исследование НАСА подтвердило, что природные леса Амазонки поглощают из атмосферы больше углекислого газа, чем производят, снижая, таким образом, эффект глобального потепления. Результаты исследования подводят итог длительным спорам по поводу основных элементов углеродного баланса Амазонской низменности. Углеродный баланс района амазонки имеет жизненно важное значение, поскольку живые деревья в процессе роста забирают углекислый газ из воздуха, в то время как погибшие деревья в процессе разложения возвращают его в атмосферу. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications от 18 марта, впервые определяет количества смертей деревьев, вызванных естественными процессами, по всем лесам Амазонки, включая отдаленные области, в которых данные наземного наблюдения получены не были.
Фернандо Эспирито-Санто (Fernando Espírito-Santo), ведущий автор исследования из Лаборатории реактивных двигателей НАСА, разработал новую методику анализа спутниковых и некоторых других данных. Он обнаружил, что каждый год мертвые деревья Амазонки выпускают в атмосферу примерно один миллиард семьсот миллионов тонн углерода. Для того чтобы сравнить этот показатель с поглощением углерода Амазонкой, ученые использовали систему учета роста лесов и различные методики моделирования, применимые в случае невозможности получения данных. По любой из предложенных моделей уровень поглощения углерода превышал выбросы от мертвых деревьев, что говорит о том, что поглощение является основной тенденцией природных лесов Амазонки.
До настоящего момента ученые могли оценить углеродный баланс Амазонки только посредством ограниченных наблюдений за маленькими лесами. Измерения на этих участках показали, что леса потребляют больше углерода, чем выпускают, однако научное сообщество яростно спорило по поводу того, являются ли эти участки моделью всего региона Амазонки. Споры возникли вместе со сделанным в 1990-ых открытием, согласно которому обширные области леса могли быть уничтожены сильными бурями, которые называются ветровалами.
Эспирито-Санто говорит, что идея исследования возникла на семинаре в 2006 году, когда ученые из разных стран собрались для того, чтобы оценить спутниковые возможности НАСА, которые могли бы помочь в изучении углеродного цикла Амазонки. На протяжении многих лет Эспирито-Санто с 21 соавтором из пяти различных стран работал над оценкой влияния деревьев, погибших от естественных причин, на уровень углерода. Предметом исследования были как деревья, погибшие в результате бурь, так и деревья, погибшие от старости. Ученым использовал данные, полученные от лидара на летательном аппарате, спутниковые снимки, а также десятилетние измерения, сделанные Лидским университетом (Великобритания) под руководством Эмануэля Глур (Emanuel Gloor) и Оливера Филипса (Oliver Phillips). Он предполагает, что провел полтора года на полевом исследовании Амазонки.
«Задача оказалась сложной и оригинальной, и только преданность Эспирито-Санто позволила добиться результата», - говорит Михаэль Келлер (Michael Keller), соавтор исследования и ученый-практик из Службы лесов США.
Сопоставляя спутниковые данные и данные, полученные благодаря воздушному наблюдению, Эспирито-Санто и его коллеги разработали способы, с помощью которых можно было обнаружить погибшие деревья с помощью изображений, сделанных на значительном расстоянии. К примеру, упавшие деревья образуют пустоты в лесном пологе, которые могут зафиксировать лидары, установленные на исследовательских самолетах, а погибшие деревья отображаются на спутниковых оптических изображениях другим цветом. Затем исследователи дополнили свою методику таким образом, что стало возможно анализировать спутниковые данные и данные воздушного наблюдения регионов Амазонки, в которых наземные исследования не проводились.
«Мы выяснили, что сильные природные волнения, которые невозможно было смоделировать на отдельных участках леса, на самом деле оказывали незначительное воздействие на углеродный цикл Амазонки», - говорит Сассан Сааетчи (Sassan Saatchi), соавтор из Лаборатории реактивных двигателей НАСА. Каждый год приблизительно 2 процента всех лесов Амазонки погибает от естественных причин. Исследователи обнаружили, что только 0,1 процента этих смертей вызвана бурями.
Исследование коснулось только естественных процессов региона Амазонки, не затронув последствия человеческой деятельности (к примеру, лесоводство или вырубку леса), поскольку характер такой деятельности быстро меняется по политическим и социальным причинам.
По материалам Phys. Org.
Иван Штепа nauka21vek.ru