Более теплые весны могут снижать продуктивность растений летом

Новое масштабное исследование влияния теплых весен на рост растений в северных регионах показывает существенное снижение продуктивности растений в последующие месяцы. Результаты ставят под сомнение корректность текущих климатических моделей, которые учитывают продуктивность растений при оценке объема углерода, захватываемого растительностью, и того, что остается в атмосфере.

Используя 30-летний архив спутниковых снимков, международная команда под руководством Университета Лидса изучила 41 млн км² суши в северных регионах. Ученые обнаружили, что раннее начало вегетации, вызванное теплыми веснами, не продолжается в летние и осенние месяцы.

Ранее считалось, что более раннее начало вегетационного сезона из-за роста глобальных температур удлиняет его, позволяя растениям набрать больше биомассы. Это, в свою очередь, должно было усиливать процесс фотосинтеза и увеличивать объем поглощаемого и запасаемого углерода.

Теперь команда установила, что негативные эффекты теплой весны, особенно связанные с истощением водных ресурсов, существенно снижают любую пользу от более длинного теплого сезона. Во многих районах биомасса растений уменьшалась летом и осенью, что значительно ограничивало захват углерода.

Исследование, опубликованное в Nature, показывает, что текущие климатические модели недооценивают снижение продуктивности растений и, следовательно, переоценивают объем углерода, поглощаемого наземными экосистемами в течение года.

Ведущий автор исследования доктор Вольфганг Бурманн из Школы Земли и окружающей среды в Лидсе отметил, что потепление с начала 1970-х годов изменило функционирование многих экосистем. Он подчеркнул, что спутниковые данные позволили получить полную картину реакции растений на смещение сезонов. Ученый выразил обеспокоенность тем, что климатические модели не отражают наблюдаемую тенденцию: ранняя весна негативно сказывается на продуктивности позже в году, вероятно, из-за истощения таких ресурсов, как вода.

Исследователи проанализировали спутниковые снимки всей территории к северу от 30-й параллели, определяя уровень фотосинтеза и прироста биомассы. Наблюдения показали, что Северное полушарие зеленеет весной, но на 13–16% от общей площади суши позже проявляются негативные эффекты. В моделях этот показатель составляет всего 1–14%. Наиболее выраженные негативные последствия теплых весен были локализованы в западной части Северной Америки, Сибири и некоторых районах Восточной Азии.

В качестве причин снижения продуктивности ученые предполагают истощение водных ресурсов из-за активного роста весной, а также естественную предопределенность периода роста некоторых растений, который нельзя продлить.