Физиология растений станет основным фактором будущих речных наводнений, показало исследование
В следующий раз, когда река выйдет из берегов, не вините только дождевые облака. Ученые-землесистемщики из Калифорнийского университета в Ирвайне нашли еще одного «виновника» — лиственные растения.
В исследовании, опубликованном в Nature Climate Change, ученые описывают новую роль экологической физиологии в речных наводнениях. Как адаптация к избытку углекислого газа в атмосфере, деревья, растения и травы сужают свои устьица, чтобы регулировать количество поглощаемого газа. Этот механизм ограничивает испарение воды с поверхности листьев.
«Растения становятся более водоэффективными и теряют меньше почвенной влаги через свои поры в атмосфере, богатой углеродом, — говорит соавтор исследования Майк Притчард. — Суммируя это по миллиардам листьев в солнечных, покрытых растительностью регионах, особенно в тропиках, мы получаем значительно больше влаги, накопленной в почве. Климатические модели предсказывают, что дождевые события будут насыщать грунт, и большая часть осадков будет стекать в реки».
По словам Притчарда, этот так называемый лесной эффект доминирует в атмосферных реакциях на CO₂ на большинстве участков суши до 30 градусов к северу и югу от экватора, где проживает большая часть населения. Он отмечает, что этот феномен, связанный с растениями, может оказать значительное влияние на наводнения в бассейне реки Миссисипи.
«Влияние физиологии растений на юго-востоке США и аномалии осадков, вызванные потеплением атмосферы севернее в бассейне Миссисипи, в равной степени способствуют увеличению частоты будущих наводнений», — пояснил ученый.
Ведущий автор Меган Фаулер отметила: «Мы изучили, как изменение климата повлияет на будущий речной сток по всему миру, и обнаружили, что главную роль играет не изменение региональных осадков из-за глобального потепления, а именно реакция физиологии растительности низких широт на увеличение содержания углерода в воздухе».
Команда использовала гидродинамическую модель для получения детальных данных о речном стоке и популярную модель земной системы. Одним из нестандартных подходов исследования было изолирование эффектов физиологии растений от эффектов температуры с помощью модельных экспериментов.
«В природе нет способа разделить эффекты температуры и физиологии листьев при повышенном содержании CO₂ в атмосфере, но с нашими моделями мы можем сделать это вполне успешно», — заключил Притчард.