Одна идея об изменении климата предполагала, что более высокие температуры будут стимулировать рост растений и производство продуктов питания. Это могло быть тенденцией некоторое время, когда рост растений процветал с более продолжительным вегетационным периодом, но последний анализ спутниковых данных показывает, что повышение глобальных температур достигло переломного момента, когда вместо того, чтобы быть выгодными, более высокие температуры вызывают засуху, которая сейчас снижается рост растений в планетарном масштабе. Это может повлиять на продовольственную безопасность, биотопливо и глобальный углеродный цикл. «Это довольно серьезное предупреждение о том, что повышение температуры не приведет к бесконечному улучшению роста растений», - сказал Стивен Бег из Университета Монтаны.
В течение 1980-х и 1990-х годов производительность земных растений в мире увеличилась на шесть процентов. Ученые говорят, что это произошло потому, что в это время температура, солнечная радиация и наличие воды - под влиянием изменения климата - были благоприятными для роста.
В течение последних десяти лет снижение роста растений в мире незначительное - всего один процент. Но это может означать тенденцию.
«Эти результаты чрезвычайно важны, потому что они показывают, что глобальное сетевое влияние климатического потепления на продуктивность наземной растительности не должно быть положительным - как было задокументировано в 1980-х и 1990-х годах», - сказала Дайан Уиклэнд, из штаб-квартиры НАСА и менеджер наземного управления НАСА. Экологическая исследовательская программа.
В 2003 году в журнале «Наука» под руководством тогдашнего ученого из Университета Монтаны Рамакришны Немани (в настоящее время находящегося в Исследовательском центре Эймса НАСА, Моффетт Филд, штат Калифорния) показано, что продуктивность наземных растений повышается.
Управляющий и соавтор Маошен Чжао первоначально намеревались обновить анализ Немани, ожидая увидеть аналогичные результаты, поскольку средние глобальные температуры продолжают расти. Вместо этого они обнаружили, что воздействие региональной засухи подавило положительное влияние более продолжительного вегетационного периода, что привело к снижению глобальной производительности растений в период между 2000 и 2009 годами.
Это открытие получено в результате анализа данных о продуктивности растений, полученных с помощью спектрорадиометра для получения изображений с умеренным разрешением (MODIS) на спутнике НАСА Terra, в сочетании с климатическими переменными вегетационного периода, включая температуру, солнечную радиацию и воду. Данные о растениях и климате учитываются в алгоритме, который описывает ограничения роста растений в разных географических точках.
Например, рост обычно ограничен в высоких широтах температурой, а в пустынях - водой. Но региональные ограничения могут различаться по степени влияния на рост в течение всего вегетационного периода.
Анализ Чжао и Бегуна показал, что с 2000 года экосистемы северного полушария в высоких широтах продолжают получать выгоду от более высоких температур и более продолжительного вегетационного периода. Но этот эффект был компенсирован связанной с потеплением засухой, которая ограничивала рост в южном полушарии, что приводило к чистой глобальной потере продуктивности земель.
«Чистое снижение производительности земли за прошедшее десятилетие показывает, что сложное взаимодействие между температурой, осадками, облачностью и углекислым газом, возможно, в сочетании с другими факторами, такими как питательные вещества и управление земельными ресурсами, будет определять будущие модели и тенденции в производительности», - сказал Викленд ,
Исследователи планируют вести учет тенденций в будущем. По одной причине растения действуют как «поглотитель» углекислого газа, а изменение производительности растений связано с изменением уровня парниковых газов в атмосфере. Кроме того, стресс на рост растений может поставить под сомнение производство продуктов питания.
«Потенциал того, что будущее потепление приведет к дополнительному снижению, не сулит ничего хорошего для способности биосферы удовлетворять многочисленные потребности общества в сельскохозяйственном производстве, потребностях в волокне и все в большей степени в производстве биотоплива», - сказал Чжао.
«Даже если тенденция к снижению в течение последнего десятилетия не будет продолжаться, управление лесами и пахотными землями для получения множества выгод, включая производство продуктов питания, сбор биотоплива и хранение углерода, может стать чрезвычайно сложной задачей в свете возможных последствий таких изменений в масштабах десятилетия», Викленд сказал.
Команда опубликовала свои выводы 20 августа в Science.
Источник: НАСА
