В Амазонии формируется новый «гипертропический» климат, подвергающий деревья смертельному стрессу

Влажные тропические леса Амазонии медленно переходят к новому, более жаркому климату с более частыми и интенсивными засухами — условиям, которых не было на Земле десятки миллионов лет. К такому выводу пришло новое исследование под руководством Калифорнийского университета в Беркли. Учёные прогнозируют, что при сохранении высоких выбросов парниковых газов к 2100 году условия «жаркой засухи» могут стать преобладающими в Амазонии, возникая даже в сезон дождей.

Это может привести к массовой гибели деревьев и нарушить способность Земли справляться с растущим уровнем углекислого газа в атмосфере, поскольку тропические леса поглощают больше антропогенных выбросов CO₂, чем любой другой биом. Исследование, опубликованное в журнале Nature, объясняет, почему эти сильные засухи снижают глобальное поглощение CO₂. Учёные называют новый климатический режим гипертропиками. Он формируется из-за глобального потепления, которое удлиняет типичный сухой сезон (июль-сентябрь) и приносит аномальную жару. В такие периоды нормальный уровень гибели деревьев возрастает на 55%.

«Когда происходят эти жаркие засухи, это и есть климат, который мы связываем с гипертропическим лесом, потому что он выходит за границы того, что мы сейчас считаем тропическим лесом», — говорит руководитель исследования Джефф Чемберс. По его словам, к 2100 году условия жаркой засухи могут наблюдаться до 150 дней в году. Команда также выяснила механизм гибели деревьев: при снижении объёмной влажности почвы примерно до одной трети деревья либо прекращают захват углерода (фактически голодая), либо в их соке образуются воздушные пузыри, подобные эмболиям, вызывающим инсульты у людей.

Быстрее всего гибнут быстрорастущие виды деревьев с низкой плотностью древесины. Это означает, что по мере увеличения числа дней с экстремальным тепловым стрессом в лесах Амазонии произойдёт смена видового состава в пользу более устойчивых деревьев — если эта смена успеет произойти в быстро меняющейся среде. «Это также подразумевает, что вторичные леса могут быть более уязвимы к гибели от засухи, поскольку в них больше доля таких типов деревьев», — отмечает Чемберс. Гипертропические условия, вероятно, появятся и за пределами Амазонии — в лесах Западной Африки и Юго-Восточной Азии.

Исследование основано на данных, собранных за более чем 30 лет на двух участках к северу от Манауса. Учёные использовали приборы на 50-метровых вышках и сенсоры, встроенные в деревья, для измерения потока сока, температуры листьев и потенциала воды в почве. Анализ показал, что в засушливые годы (2015 и 2023, вызванные Эль-Ниньо) при падении влажности почвы ниже порога в ~0,32 скорость транспирации у деревьев резко снижалась, приводя к гидравлическому стрессу. «По-настоящему удивительно, что пороговое значение влажности почвы на разных участках в разные годы было практически одинаковым», — сказал Чемберс.

Используя данные пяти различных моделей климатической системы Земли, исследователи пришли к выводу, что тропический лес переходит в более жаркое состояние, аналогов которому сегодня нет, но которое существовало в тропиках 10–40 миллионов лет назад. Условия жаркой засухи, вызывающие повышенную смертность деревьев, могут стать обычным явлением в типичный сухой сезон через 20–40 лет. «Современные жаркие засухи являются предвестниками этого формирующегося климата, давая возможность лучше понять реакцию тропических лесов на всё более экстремальные условия будущего», — пишут авторы.