Глобальное потепление сократило вегетационный сезон в северном полушарии
Это произошло из-за растягивания осеннего старения листьев
Исследование всех лесов северного полушария показало, что из-за глобального потепления вегетационный сезон в них стартует на 1,9±0,1 дня раньше весной и заканчивается на 2,6±0,1 дня раньше осенью, то есть постепенно сокращается. Это наблюдение позволит сделать более точными климатические модели, которые сейчас переоценивают способность умеренных и бореальных лесов к поглощению углерода из атмосферы. Такие выводы содержит исследование, результаты которого опубликованы в журнале Science.
Листья на деревьях созревают в начале вегетационного сезона и увядают в его конце, и сигналами для этих процессов служат температура воздуха и длина светового дня. Световой день в течение года меняется предсказуемо, а вот температура — не слишком, потому что потепление климата сдвигает сроки наступления сезонов и меняет их продолжительность. При этом на разных этапах жизни у растений меняется интенсивность фотосинтеза и способность ассимилировать атмосферный углерод. Каждый дополнительный день вегетации означает поглощение от 3 до 9,8 грамм углерода на квадратный метр леса, поэтому для построения максимально точных климатических моделей важно снизить неопределенность фенологии листьев в мировых лесах и установить четкие рамки для вегетационного сезона.
Ученые под руководством Константина Зонера (Constantin Zohner) из Швейцарской высшей технической школы Цюриха оценили фенологические изменения листьев в лесах северного полушария в контексте изменения климата. Для этого они использовали данные спутниковых наблюдений по валовой первичной продуктивности и данные экспериментов по прямым измерениям газообмена на уровне листа.
Оказалось, что потепление (конкретно здесь — наступление дней с аномально высокими температурами) до и после летнего солнцестояние оказывает противоположное влияние на фенологию листа. На 84 процентах лесов северного полушария теплые весенние температуры запускают вегетацию в среднем на 1,9±0,1 дня раньше. Напротив, теплые осенние температуры ускоряют переход растений в фазу старения (когда хлорофилл в листьях разрушается и они меняют окраску) в среднем на 2,6±0,1 дня. На этом этапе фотосинтез прекращается, и растения перестают поглощать атмосферный углерод. Растянутый период старения приводит к постепенному сокращению эффективного вегетационного сезона.
Помимо фенологии на поглощение углерода растениями влияет и чистая температурная зависимость фотосинтеза. По прогнозам ученых, при сохранении текущих темпов антропогенных выбросов парниковых газов уже к середине XXI века способность экосистем суши поглощать углерод и нивелировать последствия климатических изменений упадет настолько, что могут превратиться в источники углеродных выбросов.
Рост избыточного углерода начался в 665 году до нашей эры
Исследователи проанализировали годичные кольца древней древесины, обнаруженной в финской Лапландии, чтобы выяснить, как менялось количество радиоуглерода в атмосфере Земли во время одного из события Мияке, произошедших около 660 года до нашей эры. Они обнаружили, что рост избыточного радиоуглерода начался еще во второй половине 665 года до нашей эры, а уже на следующий год его количество достигло почти максимального значения. Схожие результаты ученые ранее получили по древесине с полуострова Ямал, при этом в годичных кольцах деревьев из более низких широт пик наблюдался позже. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Radiocarbon.