Более длинные вегетационные сезоны оказывают ограниченное влияние на борьбу с изменением климата

Потепление климата приводит к более ранней весне и поздней осени в холодных регионах, позволяя растениям расти дольше в течение каждого сезона. В результате этого более длинного вегетационного периода растения поглощают больше углекислого газа (CO₂).

Более раннее наступление весны замедляет рост концентрации CO₂ в атмосфере, позволяя растениям поглощать его дольше. Однако неясно, как долго можно полагаться на этот эффект. Ученые, включая специалиста по дистанционному зондированию, изучают это с помощью спутниковых наблюдений, долгосрочных наземных измерений и компьютерных моделей.

Изменение сезонов роста

Спутниковые данные за 34 года показывают, что появление первых листьев у многих растений в умеренных, бореальных и арктических зонах наступает раньше, а пик роста смещается на весну. Например, в Канаде данные проекта PlantWatch свидетельствуют, что средняя дата первого цветения у 19 видов растений сдвинулась примерно на 9 дней раньше при потеплении на 1°C. У некоторых видов цветение началось на две недели раньше за последние 70 лет. Осенний листопад также задерживается, что подтверждается 54-летними записями в Японии и Южной Корее и спутниковыми данными. Более длинный вегетационный сезон способствует поглощению CO₂.

Поглощение и выделение CO₂

Растения поглощают больше атмосферного CO₂ из-за более длинных сезонов и увеличения растительного покрова в северных экосистемах. Это создает выраженный сезонный цикл концентрации CO₂ в высоких широтах, амплитуда которого увеличивается, что указывает на рост поглощения.

Однако более длинный сезон также может увеличить выделение CO₂ из экосистем, продлевая период разложения почв. В северных экосистемах большая часть углерода хранится именно в почвах. Осеннее потепление задерживает увядание растений, но их рост в это время ограничен коротким световым днем. В то же время выделение CO₂ из почв из-за разложения при потеплении осенью таким ограничениям не подвержено. Таким образом, потери CO₂ из почв могут перевесить дополнительное поглощение растениями, и поздняя осень приносит мало пользы для хранения углерода.

Кроме того, в многих северных экосистемах преимущества теплой весны для поглощения CO₂ нивелируются накоплением сезонного дефицита влаги. Усиленный весенний рост и более ранний старт сезона истощают летнюю почвенную влагу и снижают общий летний рост растений в бореальных и тундровых экосистемах. В будущем стресс от летней засухи может усилиться. Изменение климата также ведет к сокращению снежного покрова, более раннему таянию снега и истощению почвенной влаги, что повышает уязвимость лесов к катастрофическим пожарам, которые уже учащаются в Канаде. Сильные пожары высвобождают огромные объемы CO₂.

Борьба с изменением климата

Если рост растений будет увеличиваться из-за более теплых сезонов, удлинение вегетационного периода поможет удалять CO₂ из атмосферы. В противном случае поглотительная способность северных экосистем снизится, что ускорит потепление. Пока чистый эффект более длинного сезона положителен — растения поглощают больше CO₂. Однако с ожидаемым усилением летнего засухового стресса в будущем экосистемы высоких широт, возможно, недолго будут получать пользу от удлинения сезона.

Удлинение вегетационного периода, безусловно, является частью природного потенциала в борьбе с изменением климата. Однако политики, полагающиеся на способность природы смягчать изменения, не должны рассчитывать на преимущества более длинных сезонов в долгосрочной перспективе.