Больше дождя — меньше деревьев в африканской саванне

Новое исследование Принстонского университета, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, предлагает решение парадокса, обнаруженного в 2011 году: вопреки ожиданиям, в африканских саваннах с более интенсивными осадками наблюдается меньше деревьев. Ученые использовали математическую модель, чтобы показать, что физиологические различия между деревьями и травами объясняют эту закономерность.

Ключевым фактором является не общее годовое количество осадков, а их распределение во времени. В периоды сильных дождей травы, способные быстро поглощать воду и поддерживать высокие темпы фотосинтеза, получают конкурентное преимущество. Деревья, лучше приспособленные к засухе за счет более прочных листьев и корней, оказываются менее эффективными в использовании обильной влаги. Модель, учитывающая эти механизмы и реалистичные сценарии выпадения осадков, точно предсказала наблюдаемое количество деревьев на десяти исследованных участках, включая континентальные данные дистанционного зондирования.

«Простой способ понять это — представить осадки как годовой доход», — пояснил Сянтао Сюй, ведущий автор исследования. «Деревья и травы конкурируют за воду. Когда её много, травы, которые строят относительно "дешёвые" структуры, процветают. При дефиците деревья страдают меньше и выигрывают». Работа опровергает старую теорию разделения корневых ниш, так как показывает, что в условиях сильных дождей более эффективное поглощение воды травами оказывается решающим.

Поскольку климатические модели предсказывают увеличение частоты экстремальных осадков, особенно в тропиках, это исследование указывает на возможное сокращение численности деревьев в саваннах в будущем. Такие изменения повлияют на всю экосистему, включая травоядных животных, а также на способность биома поглощать CO₂. Понимание структуры осадков, а не только их общего количества, становится критически важным для прогнозирования последствий изменения климата и разработки адаптационных стратегий.