Новые инструменты для обнаружения ранее неизвестной гибели деревьев позволят понять роль лесов Амазонии в углеродном цикле

Ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab) Министерства энергетики США под руководством Джеффри Чеймберса разработали аналитический метод, который сочетает спутниковые снимки, моделирование и полевые исследования для выявления закономерностей гибели деревьев в тропических лесах. Метод был апробирован на участке Центральной Амазонии площадью более тысячи квадратных миль близ Манауса, Бразилия.

Сравнение данных спутников Landsat за 20 лет с наземными наблюдениями показало, что традиционные методы анализа на пробных площадках не учитывают от 9,1% до 16,9% случаев гибели деревьев. Это эквивалентно более чем полумиллиону незамеченных погибших деревьев ежегодно только в этом регионе. Эти данные необходимо включать в углеродный бюджет лесов, поскольку разложение мертвых деревьев высвобождает CO₂. Результаты, опубликованные в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), указывают, что вклад старовозрастных тропических лесов в поглощение углерода (так называемый «наземный сток») может быть переоценен.

«Около четверти выбросов CO₂ поглощается наземными экосистемами, но детали этих процессов и их реакция на изменение климата изучены недостаточно, — отметил Джеффри Чеймберс. — Если этот сток ослабнет, больше наших выбросов останется в атмосфере, ускорив потепление». Новый метод, основанный на анализе пикселей спутниковых изображений (каждый пиксель — 900 м²) и их верификации на местности, позволил впервые создать детальную карту гибели деревьев для обширного ландшафта. Он показал, что гибель деревьев кластеризуется во времени и пространстве, создавая мозаику нарушений разной интенсивности — от 15% до 80% поваленных деревьев на участке.

Метод также поможет оценить влияние на леса экстремальных погодных явлений, которые, как ожидается, участятся из-за изменения климата. Например, в результате урагана «Катрина» в 2005 году погибло около 320 млн деревьев, что сопоставимо с годовым поглощением углерода всеми лесами США. «Нам необходимо установить базовый уровень, чтобы понять, как эти леса функционировали до изменения климата, — подчеркнул Чеймберс. — Будет ли в долгосрочной перспективе преобладать рост (из-за увеличения концентрации CO₂) или гибель (из-за потепления)? Наше исследование дает инструменты для поиска ответа».