Леса-«нарушители правил» в Андах и Амазонии раскрыты с помощью дистанционного спектрального зондирования

Исследование под руководством Грега Аснера из Института Карнеги, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показало, что леса в Андах и западной Амазонии Южной Америки нарушают давно установленные правила организации экосистем. Это открытие может помочь понять, как тропические леса отреагируют на глобальное изменение климата.

Более десяти лет назад экологи разработали концепцию «экономики листа», описывающую две основные стратегии роста растений. Одни виды, «азартные игроки», ориентированы на быстрый рост в благоприятных условиях (богатые почвы, тепло и влага), эффективно фотосинтезируя за счёт высокого содержания азота и фосфора в листьях. Другие, «рациональные инвесторы», вкладываются в долговечные массивные листья, что выгодно в менее благоприятных условиях с дефицитом питательных веществ. Традиционно эти стратегии изучались путём сравнения содержания питательных веществ и массы листа на ограниченных полевых участках.

Впервые эта концепция была проверена в непрерывном масштабе на огромной территории почти в 200 миллионов акров в Перу. Команда использовала уникальный спектрометр высокого разрешения на борту летающей обсерватории Carnegie Airborne Observatory для создания карт содержания азота, фосфора и массы листьев в пологе леса. Учёные обнаружили, что леса не следуют простому разделению на две стратегии. Вместо этого существует непрерывный спектр взаимосвязей между питательными веществами и массой листа, который определяется разнообразными геофизическими условиями региона — геологией, высотой над уровнем моря и температурой.

Это открытие имеет ключевое значение для прогнозирования реакции этих лесов на изменение климата. Понимание выявленного непрерывного спектра адаптаций необходимо для улучшения климатических моделей нового поколения. Как отметил Аснер, результаты также обосновывают необходимость вывода подобной спектральной технологии на орбиту Земли в виде спутниковой миссии для создания глобальных карт и лучшего понимания экологических процессов, определяющих будущее планеты.