Ученые предполагают, что африканские саванны могут стать лесами к 2100 году
Африканская саванна: глобальное изменение климата меняет ставки на деревья вместо злаковых, что впоследствии, а именно к 2100 году, может превратить африканские саванны в леса. Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature авторами из научно-исследовательского центра биоразнообразия и климата предположили, что большие участки африканских саванн могут превратиться в леса к 2100 году.
Исследование показывает, что внесение удобрений в виде атмосферного углекислого газа усиливает рост деревьев на территории Африки. Переход от саванн к лесу совпадает с моментом, когда превышается критический показатель СО2, при этом в разных районах имеется свой порог.
Смысл в том, что разные районы саванн будут меняться в разные промежутки времени, тем самым снижая риск того, что вся земная система подвергнется стрессу из-за саванн одновременно.
Ожидается, что тропические пастбища, саванны и леса – те места, которые авторы называют комплексом саванн, будут очень чувствительны к изменениям климата и атмосферы. Все это потому, что главные игроки, злаки и деревья, в корне отличаются своей реакцией на температуру, углекислый газ и огонь, что сталкивает их в безжалостной борьбе за доминирование внутри комплекса саванн. Исход этой борьбы определяет, будут ли большие участки мировых тропических и субтропических регионов покрыты травяными пастбищами, саваннами или лесами. Ранее такие переходы в доминировании происходили очень медленно, но из-за нынешней волны атмосферных изменений потенциальный показатель изменений увеличился.
Экспериментальные исследования в целом показали, что растения не сильно реагируют на удобрение углекислым газом. « Тем не менее, большинство этих исследований проводились в северных экосистемах или на видах, особенно важных с коммерческой точки зрения»,- объясняет Стивен Хиггинс, ведущий автор исследования из центра биоразнообразия и климата Университета Гёте. « На самом деле, только одно экспериментальное исследование показало, как растения саванны отреагируют на изменение концентрации СО2, и это исследование также показало, что деревьям саванны сильно не хватало СО2 в прединдустриальное время, и что их рост сильно ускоряется при той концентрации углекислого газа, которую мы сейчас имеем.
Смена растительности, которую изучают Хиггинс и Шайтер, это пример явления, которое некоторые теоретики называют катастрофическим изменением режима. Такие катастрофические изменения режима могут быть вызваны незначительными изменениями факторов, которые регулируют всю систему. Маленькие изменения вызывают цепь событий, которые усиливают друг друга, что приводит к более быстрому изменению всего комплекса. Исследование показало, что у комплекса саванн проявились симптомы таких катастрофических изменений режима. «Возможность изменения режима на таких обширных территориях, заставило ученых, занимающихся системой земли, обратиться к районам саванн», - комментирует Хиггинс.
Очень важно знать, когда произойдет изменение режима. В результате исследования было выявлено, что в тех местах, где повышение температуры, связанное с изменением климата, происходит быстро, например, центральные районы южной Африки, сменят свой ландшафт на лесной позднее, т.к. высокая скорость увеличения температур позволяет злаковым и травяным растениям оставаться жизнеспособными дольше при повышении концентрации СО2. Это означает, что даже если отдельный участок претерпевает катастрофическое изменение режима, изменение растительности по региону в целом будет более плавным. Такой постепенный переход в растительности районов сократит возможность шока для всей земной системы. «Несмотря на то, что это может показаться утешительным, мы должны иметь в виду, что эти изменения все еще достаточно быстры, если смотреть по шкале геологического времени», - предупреждает Хиггинс.
Практическая значимость исследования имеет широкое применение. Например, исследование выявило пояс, который охватывает центральную часть северной Африки, где подавление огня может способствовать переходу от саванн к лесам. « Таким образом, если вы хотите блокировать углерод как часть процесса по смягчению последствий, вы идете правильным путем», - объясняет Хиггинс, - «с той оговоркой, что это будет происходить в зоне изменения атмосферных условий». Вещь, вызывающая беспокойство, связана с тем, что пастбища и открытые саванны, территории с уникальной флорой и фауной, обречены стать закрытыми саваннами и лесами. Следовательно, получается, что атмосферные изменения представляют собой главную угрозу системе, которая из без того подвергнута плохому влиянию пастбищного животноводства, насаждений и сельского хозяйства.