Трехмерная съемка лесов Амазонки показывает последствия засухи, вызванной Эль-Ниньо
Трехмерные измерения в тропических лесах центральной Бразильской Амазонии предоставили исследователям NASA детальную картину значительного увеличения гибели ветвей и деревьев в ответ на засушливые условия. Они обнаружили, что в результате засухи, вызванной Эль-Ниньо в 2015–2016 годах, погибло на 65% больше деревьев и крупных ветвей по сравнению со среднестатистическим годом. Понимание последствий продолжительной засухи дает ученым лучшее представление о том, что может произойти с углеродом, запасенным в тропических лесах, если такие события станут более частыми в будущем.
«Климатические прогнозы для бассейна Амазонки предполагают более теплые и сухие условия в ближайшие десятилетия», — сказал ученый-землевед Дуг Мортон из Центра космических полетов имени Годдарда NASA в Гринбелте, штат Мэриленд, соавтор исследования, недавно опубликованного в New Phytologist. — «События засухи дают нам предварительный просмотр того, как тропические леса могут отреагировать на более теплый мир».
Вместо традиционных наземных обследований на небольших участках Мортон и его коллеги использовали LiDAR (лазерное сканирование), установленный на самолете, чтобы создать 3D-реконструкцию лесного покрова на двух 50-километровых трансектах в штате Пара. Сравнивая данные трех отдельных полетов в 2013, 2014 и 2016 годах, команда смогла обнаружить новые просветы в пологе леса, образовавшиеся из-за падения деревьев или ветвей.
Анализ показал, что в период без Эль-Ниньо (2013–2014) гибель деревьев и ветвей затронула 1,8% лесного полога на исследуемой площади. В масштабах всей Амазонии это эквивалентно потере полога на площади, сравнимой с Кентукки. Во время засухи, вызванной Эль-Ниньо (2014–2016), смертность была на 65% выше, что соответствует площади размером с Висконсин. «Поскольку это большой лес, даже незначительные изменения в год Эль-Ниньо оказывают большое влияние на общий углеродный бюджет леса», — пояснил Мортон.
Удивительно, но засуха не привела к избирательной гибели более высоких деревьев, как предполагали предыдущие эксперименты. Однако крупные деревья, которые содержат большую часть углерода, все равно составили 80% углеродных потерь. Для валидации данных дистанционного зондирования и оценки объема углерода полевая команда проводила трудоемкие измерения упавшей древесины под обнаруженными с воздуха просветами в пологе.
«[Это] одно из первых исследований, в котором используется повторное LiDAR-сканирование во время засухи и проводятся все необходимые полевые измерения», — отметил эколог Пауло Брандо, не участвовавший в исследовании. Эта комбинация методов крайне важна для понимания не только того, что происходит, но и почему это происходит и меняется во время засухи. Ответы на эти вопросы имеют большое значение для способности лесов удалять CO₂ из атмосферы.