Zielone płuca świata słabną. Węgiel krąży coraz szybciej
Okazuje się, że Amazonia może coraz krócej przechowywać węgiel w drzewach. W miarę jak atmosfera będzie się wysuszać, a gwałtowne burze konwekcyjne będą częstsze i silniejsze, przyspieszy śmiertelność i wymiana biomasy.
W dyskusjach o pochłanianiu CO2 zazwyczaj skupiamy się na tempie wzrostu lasów. Naukowcy w najnowszym badaniu odwracają jednak tę perspektywę i zwracają uwagę na równie istotny czynnik: jak szybko drzewa obumierają i uwalniają zgromadzony węgiel z powrotem do atmosfery. Istotą ma być tu tzw. czas obrotu biomasy. Wskaźnik określa w uproszczeniu, jak długo przeciętny atom węgla pozostaje uwięziony w drewnie, zanim ponownie trafi do globalnego obiegu.
Jeśli ten czas się skraca, las może nadal wyglądać na zielony i produktywny, ale jego rola jako stabilnego magazynu słabnie. Węgiel krąży szybciej, a system staje się bardziej wrażliwy na wstrząsy: susze, pożary, wiatr, gradacje, choroby. Amazonia może więc tracić odporność nie tylko przez to, że mniej rośnie, ale też dlatego, że szybciej wymienia drzewa.
Największe zaskoczenie to burze, nie susza
Okazuje się, że ważniejszym regulatorem przestrzennego zróżnicowania tempa obrotu biomasy są burze konwekcyjne, a nie wskaźniki stresu suszy. Autorzy pokazują, że na mapie Amazonii to właśnie warunki sprzyjające gwałtownym burzom silnie korelują z tym, gdzie drzewa częściej giną, a węgiel szybciej wypada z biomasy.
Dlaczego burze są tak skuteczne? Bo potrafią hurtowo zabijać drzewa, bez powolnego procesu zamierania. Silny wiatr i gwałtowne podmuchy łamią pnie, wywracają drzewa z korzeniami, uszkadzają korony i otwierają luki w lesie. A gdy padają największe osobniki, efekt dla węgla jest natychmiastowy: w jednym zdarzeniu można stracić ogromną porcję biomasy, która budowała magazyn przez dekady.
W badaniu burzowość ujęto przez parametr CAPE (convective available potential energy), czyli miarę energii dostępnej dla konwekcji. Mówiąc prościej, im wyższy CAPE, tym większy potencjał do gwałtownych zjawisk burzowych, które niosą silny wiatr i krótkotrwałe, intensywne opady.
To zjawisko widać wyraźnie dopiero tak naprawdę w skali mapy, która ujawnia silną mozaikowość regionu. Tempo obrotu biomasy jest mocno nierównomierne: na niektórych obszarach węgiel zostaje w drewnie na długo, podczas gdy na innych las znacznie szybciej przechodzi przez cykl wzrostu i obumierania. Autorzy badania podkreślają również nieliniowość całego procesu. Te same czynniki środowiskowe nie wszędzie dają takie same efekty i nie zwiększają ryzyka stopniowo. Zamiast tego, po przekroczeniu pewnych progów krytycznych, mogą uruchamiać nagłe i gwałtowne zmiany.
Opisane przez naukowców zjawisko dobitnie wyjaśnia, dlaczego lokalne badania terenowe (nawet te prowadzone przez dekady na doskonale przygotowanych stanowiskach) bardzo często nie potrafią oddać skomplikowanego obrazu w skali całego kontynentu. Właśnie dlatego w omawianej pracy naukowcy zdecydowali się połączyć szerokopasmowe dane satelitarne z wieloletnimi pomiarami z poziomu gruntu. Tylko taka integracja informacji pozwoliła na stworzenie wiarygodnych szacunków dotyczących śmiertelności drzew na ogromnym obszarze całego dorzecza Amazonki.
To nie jest pierwszy sygnał, że tropikalne lasy tracą nadwyżkę pochłaniania
W prognozach do 2100 r. autorzy dostają liczby, które wyglądają niewinnie, dopóki nie zrozumie się, co znaczą dla systemu: średnio ok. 3 proc. skrócenia czasu obrotu biomasy w scenariuszu niskich emisji (SSP1-2.6) oraz nawet ok. 15 proc. w scenariuszu wysokich emisji (SSP5-8.5). To skracanie ma być napędzane jednocześnie przez wysychanie atmosfery i wzrost aktywności burz konwekcyjnych.
Zobacz także:
Najnowsze wyniki badań układają się w spójną całość z tym, przed czym nauka ostrzega od lat: wielki, tropikalny pochłaniacz węgla nie jest dany planecie raz na zawsze. Już wcześniejsze analizy dowodziły długoterminowego spadku tempa przyrostu biomasy w dorzeczu Amazonki. Coraz wyraźniej widać też, że to właśnie rosnąca śmiertelność drzew staje się ważnym czynnikiem, który drastycznie ogranicza zdolność lasów deszczowych do dalszego wiązania dwutlenku węgla.
