Длительные засухи разрушают ключевые экосистемы планеты

Глобальное исследование показало, что экстремальные и продолжительные засухи могут нанести серьезный ущерб лугам и кустарниковым зарослям – важнейшим экосистемам, покрывающим почти половину суши планеты. Эти выводы особенно актуальны в свете изменения климата, которое увеличивает вероятность более суровых засух в будущем и может привести к повторению катастрофы, подобной Пыльному котлу 1930–х годов в США.

Новая работа, опубликованная в журнале Science, демонстрирует, что потери продуктивности растений – способности создавать новую органику в процессе фотосинтеза – были более чем в два раза выше после четырех лет непрерывной экстремальной засухи по сравнению с потерями от засух умеренной интенсивности. Исследование доказывает, что в условиях длительной нехватки влаги луговые и кустарниковые экосистемы со временем теряют способность к восстановлению.

«Мы показали, что сочетание экстремальных и многолетних засух имеет куда более глубокие последствия, чем один год экстремальной засухи или несколько лет умеренной», – поясняет профессор Мелинда Смит из Университета штата Колорадо, возглавившая исследование. «Пыльный котел – хороший тому пример. Хотя он длился почти десятилетие, катастрофические последствия, такие как эрозия почвы и пыльные бури, проявились лишь тогда, когда несколько чрезвычайно засушливых лет пошли подряд. Теперь, с изменением климата, ожидается, что засухи такого типа будут происходить чаще».

В рамках Международного эксперимента по изучению засухи (International Drought Experiment) более 170 ученых со всего мира построили на шести континентах специальные конструкции, которые уменьшали количество осадков в течение четырех лет. Это позволило смоделировать условия экстремальной засухи, которая в природе случается примерно раз в 100 лет, и изучить ее краткосрочные и долгосрочные эффекты.

Эти экосистемы играют огромную роль в глобальном балансе, поскольку хранят более 30% мирового углерода и поддерживают такие ключевые отрасли, как животноводство. Рост растений является фундаментальным компонентом глобального углеродного цикла: в процессе фотосинтеза они поглощают углекислый газ из атмосферы. Снижение их продуктивности из-за засухи означает, что экосистемы будут связывать меньше углерода, что может усугубить климатические изменения.

Масштаб эксперимента, соответствующий глобальному распространению лугов и кустарников, позволил ученым показать, насколько значительными могут быть последствия экстремальных засух. «Из-за исторической редкости таких явлений исследователям было трудно оценить их реальные последствия в долгосрочной перспективе», – отмечает Смит. Эта работа закладывает основу для дальнейшего изучения того, как усугубление засух будет влиять на нашу планету.