Исследование изменений окружающей среды на исследовательской станции Таита в Кении
Исследовательская группа Earth Change Observation Laboratory, работающая на исследовательской станции Таита в Кении и в кампусе Кумпула в Хельсинки, изучает изменения окружающей среды с помощью полевых исследований и данных дистанционного зондирования. Таита-Хиллс в Кении — отличное место для изучения круговорота воды в Африке, где значительная доля атмосферной влаги приходится на туман. Лесная почва поглощает воду эффективнее, чем поля или пастбища.
Результаты группы можно экстраполировать на страны Африки к югу от Сахары, поскольку округ Таита-Тавета можно считать моделью континента из-за разнообразия ландшафтов — от засушливых саванн до влажных облачных лесов. 60% территории округа являются охраняемыми.
Выбросы парниковых газов минимальны в естественных зарослях кустарника
В докторской диссертации кенийского исследователя Шейлы Вачие, защита которой состоится 3 июня, установлено, что количество выбросов парниковых газов из почвы естественных зарослей кустарника ниже, чем с территорий других типов землепользования: пастбищ, пахотных земель, плантаций сизаля и саванн в охраняемых зонах. Естественные заросли кустарника также связывают и накапливают CO₂ в древесине. Вырубка деревьев увеличивает количество углекислого газа в атмосфере.
«Мы сами себе вредим, расчищая леса и заросли кустарника для производства продовольствия», — говорит профессор геоинформатики Петри Пеликка. По его словам, это приводит к повышению температуры почвы, уменьшению связывания воды растительностью и сокращению мест обитания насекомых-опылителей.
Охрана природы не всегда полезна
Охрана также может негативно влиять на экосистемные услуги. Из-за жары крупные млекопитающие, особенно слоны, поедают листья и кору деревьев, что приводит к их гибели и образованию саванн. Сравнение биомассы древесной растительности по обе стороны границы заповедника с помощью данных лазерного сканирования в диссертации Эдварда Амары показало, что на охраняемой территории меньше биомассы, деревьев, биоразнообразия и мест обитания для насекомых-опылителей.
Леса также важны как производители летучих газов, которые, конденсируясь в атмосфере, служат ядрами для влаги и в конечном итоге вызывают дождь. Однако влажные горные лесные массивы в Таите слишком малы, чтобы генерировать дождь, хотя первые белые облака всегда появляются над лесами.
Изменение землепользования ускоряет изменение климата
В недавно завершенном проекте SmartLand, финансируемом Академией Финляндии, с помощью спутниковых снимков было установлено, что расчистка зарослей кустарника под открытые поля повышает температуру почвы и уменьшает испарение воды в атмосферу. В текущем проекте ESSA, финансируемом Европейской комиссией, измерения Темесгена Аберы показали, что расчистка лесов и кустарников под поля повышает температуру поверхности земли как днем, так и ночью, в то время как другие изменения в землепользовании повышали температуру только днем. По его измерениям, температура поверхности земли под пологом кустарника или леса была в среднем на 8 градусов ниже, чем над пологом, измеренная спутником в том же месте.
В будущем на станции Таита также будут проводиться исследования, связанные с продовольственной безопасностью. Будет запущен проект по изучению потенциала адаптации сельского хозяйства к изменению климата в разных высотных зонах Таита-Хиллс и в целом от низменностей до центральных нагорий Кении.
Ожидается, что результаты группы Пеликки покажут, что потеря естественной растительности повышает температуру почвы, поверхности земли и воздуха, одновременно уменьшая связывание деревьями CO₂ и накопление углерода в растительности.
Быстрый рост населения в Африке требует увеличения производства продовольствия. Если в других регионах мира для этого используют сельскохозяйственные технологии, то в Африке к югу от Сахары основным средством остается расчистка земель, что, согласно исследованиям, ускоряет изменение климата. В этой связи интенсификация африканского сельского хозяйства должна происходить не за счет расчистки полей, а с помощью систем орошения, удобрений, средств защиты растений, логистических цепочек и других технических решений.