Горячие точки показывают, что растительность изменяет климат на величину до 30 процентов

Новое исследование Колумбийской школы инженерных и прикладных наук под руководством доцента Пьера Жантена показало, что растительность может изменять климат и погодные условия на величину до 30%. Используя глобальные спутниковые наблюдения и новый подход, ученые обнаружили, что обратные связи между атмосферой и растительностью (наземной биосферой) могут быть весьма сильными, объясняя до 30% изменчивости в осадках и поверхностной радиации. Работа, опубликованная 29 мая в Nature Geoscience, впервые исследует эти взаимодействия на основе исключительно наблюдательных данных, что может значительно улучшить прогнозы погоды и климата.

Исследование критически важно для прогнозирования на сезонных масштабах, что необходимо для продовольственной безопасности, управления водными ресурсами и предсказания засух и волн жары. Растительность влияет на климат, выделяя водяной пар при фотосинтезе, что изменяет потоки поверхностной энергии, может приводить к образованию облаков и влиять на радиационный баланс Земли.

Команда использовала спутниковые данные о солнечно-индуцированной флуоресценции (показателе фотосинтеза), осадках, радиации и температуре, применив статистическую технику для анализа причинно-следственных связей. Было обнаружено, что сильные петли обратной связи между растительностью и осадками часто возникают в полузасушливых или муссонных регионах — «горячих точках». Сильные обратные связи биосферы с радиацией характерны для умеренно влажных регионов, таких как восток США и Средиземноморье, где рост растительности усиливает теплообмен и высоту пограничного слоя атмосферы, влияя на облачность.

«Современные модели земной системы недооценивают эти обратные связи, — отмечает ведущий автор Джулия Грин. — Мы обнаружили, что такие взаимодействия кластеризуются в регионах, которые также являются основными континентальными источниками и стоками CO₂, и имеют ключевое значение для глобального углеродного цикла».