Изменението на климата може постепенно да направи тропическите гори в света твърде горещи, за да се осъществи фотосинтеза, и в крайна сметка може да предизвика техния колапс, предупреждава ново проучване.
Използвайки данни, събрани от Международната космическа станция (МКС), учените откриха, че малък, но нарастващ процент от листата на дърветата в тропическите гори се доближава до максималния температурен праг за листата да фотосинтезират.
Средната критична температура, над която фотосинтетичните машини в тропическите дървета започват да се провалят, е 116 градуса по Фаренхайт (46,7 градуса по Целзий). В момента само 0,01% от всички листа надвишават тази критична температура всяка година. Но учените предупреждават, че повишаването на температурата на въздуха от 7,2 F (4 C) може да тласне дърветата в тропическите гори отвъд повратната точка и масово да загинат.
Свързани: Амазонка наближава „повратната точка“, където тропическите гори могат да се превърнат в савана
Ако това се случи, това би означавало катастрофа за климатичните системи и биоразнообразието на Земята, съобщават изследователи в проучване, публикувано в сряда (23 август) в списанието Природата.
„От наша гледна точка е обезпокоително, че виждате нелинейни тенденции. Така че загрявате въздуха с, да кажем, 2, 3 градуса по Целзий [3.6 to 5.4 F]а действителната горна температура на тези листа се повишава с 8 градуса [Celsius; 14.4 F],“ Кристофър Даути, доцент по екоинформатика в университета на Северна Аризона, каза по време на пресконференция в понеделник (21 август). „Въпреки че малък процент от листата в момента правят това, най-доброто ни предположение е, че повишаване на температурата с 4 градуса по Целзий може да причини някои сериозни проблеми за определени тропически гори.“
Как да измерим температурата на дъждовната гора
Тропическите гори са жизненоважни региони за нашата планета. Те обхващат 3 милиарда акра (1,2 милиарда хектара), или около 6% от повърхността на Земята, и са дом на половината от животинските и растителни видове в света. Те също така са жизненоважни хранилища на прясна вода в света – като само басейнът на Амазонка съхранява една пета. Фотосинтезата в тропическите гори произвежда 32% от кислорода на планетата и спомага за стабилизирането на глобалния климат, като изсмуква милиарди тонове въглероден диоксид от атмосферата всяка година.
За да изградят картина на температурите в тропическите гори по света, изследователите се обърнаха към сензора на екосистемния космически термичен радиометър на космическата станция (ECOSTRESS) на МКС.
Учените комбинираха температурните показания на ECOSTRESS от 2018 до 2020 г. с хиляди наземни измервания, направени от инфрачервени пиргеометри в тропическите гори в Южна Америка, Централна Африка и Югоизточна Азия.
Обобщаването на тези резултати разкрива, че температурите на сенника достигат пик средно около 93,2 F (34 C), а малка част надвишава 104 F (40 C). Нещо повече, всеки сезон 0,01% от листата превишават критична температура, след която фотосинтезата им вероятно ще спре, което ще доведе до тяхната смърт.
Този брой може да звучи несъществено, но изследователите отбелязват, че може да се увеличи бързо. „Въпреки че числото е малко, то има големи последици – няма да премине от 0,01 до 0,02. Ще скочи нелинейно, ще се увеличи потенциално много по-бързо“, Джошуа Б. Фишър, доцент по екология в университета Чапман в Калифорния каза на пресконференцията.
Чрез извършване на лабораторни експерименти с листа при 3,6, 5,4 и 7,2 F (2, 3 и 4 C) затопляне, изследователите откриха, че температурите около някои от листата са много по-високи от температурата на въздуха – до 14,4 F (8 C) .
Включвайки тези пикови температури в математически модел, учените установиха, че средно увеличение от 7 F (3,9 C) на температурата на въздуха около листата кара тези, които са най-изложени на топлина, да затворят носещите вода устицата си от дървото, което води до тяхната смърт. Това предизвика каскаден ефект, повишавайки температурата около останалите листа и потенциално убивайки ги, техните клони и дърветата на свой ред.
„Ако имате 10% от листата, които умират, целият клон ще бъде по-топъл, защото критична част от този клон вече не може да охлажда по-широкия клон. По същия начин можете да направите това предположение в цялата гора, когато едно дърво умре,“ Даути каза.
И все пак, въпреки откритията си, учените са оптимисти, че човечеството има достатъчно време да ограничи емисиите и да избегне потенциални повратни точки в тропическите гори.
„Това е бегъл поглед към потенциална повратна точка. Не се казва, че тропическите гори утре ще се превърнат в савани“, каза Фишър. „Ако мислите за човешкото здраве, искате да знаете дали сте болни или имате рак, за да можете да се справите с него, преди да ви завладее.“