Выбросы углекислого газа человеческой цивилизацией дали Земле рекордную за последние 50 тысяч лет биомассу. Этот феномен был предсказан тем же климатологом, который полвека назад первым заявил о неизбежности глобального потепления. Некоторые ученые пытались оспорить полезность выбросов для биосферы, утверждая, что согласно моделированию эффект глобального озеленения вскоре исчерпает себя. Новая работа протестировала эту гипотезу с помощью спутниковых наблюдений.
На сегодня глобальное озеленение остается важнейшим процессом, происходящим в биосфере, хотя СМИ об этом пишут нечасто. Из-за него только в России и только за 2000-2017 годы общая площадь листьев выросла на 0,7 миллиона квадратных километров. По всему миру эта цифра много больше. Причем биопродуктивность по мере выбросов СО2 растет даже в самых жарких частях планеты, тропиках, чему не смогли помешать даже активные вырубки, типа амазонских. Там же, где вырубок нет, эффект глобального озеленения и в жарких зонах весьма заметен. В той же Амазонии сечения стволов за последнюю треть века стали в среднем на 10 процентов больше (деревья «потолстели»).
Причина этого в том, что чем больше СО2 в воздухе, тем проще растениям наращивать свою биомассу и тем меньше им нужно воды для того же объема роста. Расход воды снижается потому, что для получения углекислого газа из атмосферы открывать устьица листьев растениям приходится на меньшую величину. А это уменьшает потери на испарение. Вся эта картина означает, что текущая активная борьба с антропогенными выбросами углерода нацелена на снижение биопродуктивности Земли.
Естественно, что отдельные исследователи не хотят соглашаться со всем этим и ищут доказательства того, что выбросы СО2 вскоре перестанут стимулировать наращивание биомассы, то есть глобальное озеленение встанет. Ряд групп даже заявили, что такая остановка глобального озеленения уже произошла, причем приписывали это глобальному потеплению.
Международная группа ученых попробовала выяснить, насколько обоснованы такие оценки. Для этого они учли эффекты калибровки долгосрочных рядов спутниковых наблюдений Земли в различных диапазонах и оценили как общую динамику площади листьев на планете, так и влияние на нее различных факторов — от действия СО2 до изменений температуры и режима осадков. Текст их работы выложили на Research Square.
Авторы новой работы показали, что за 1982-2021 годы рост индекса площади листьев был устойчивым и значительным — в среднем на 0,035 квадратного метра листьев на один квадратный метр поверхности за десятилетие (консервативная оценка, возможна и более высокая). Хотя эта цифра кажется небольшой, за сорок лет она дает уже 0,14 дополнительных квадратных метров листьев на каждый квадратный метр, то есть очень серьезный рост. Как мы уже писали ранее, площадь листьев у растений растет медленнее, чем биомасса, то есть реальный масштаб глобального озеленения за последние четыре десятилетия даже выше 14 процентов.
Региональное распределение глобального озеленения содержит как ожидаемые моменты, так и сравнительно неожиданные. Скажем, для умеренного климата скорость прироста площади листьев за десятилетие была 0,054 (в полтора с лишним раза быстрее среднемировой). В зонах засушливого климата прирост оказался почти вдвое медленнее (0,018) среднемирового, поскольку нехватка влаги не давала растениям наращивать свою биомассу так же быстро, как в других зонах. Тропики прирастали листьями примерно в полтора раза слабее мира в целом (0,021), но также довольно устойчиво.
Вклад различных факторов в рост по все тому же ряду консервативных оценок был в чем-то ожидаемым. На 82,8 процента глобальное озеленение обеспечил рост концентрации СО2 в атмосфере. Рост температуры воздуха дал еще 9,9 процента. При менее консервативных оценках вес СО2 в глобальном озеленении падал до 75 процентов, но сам размах озеленения рос.
Авторы работы выделили вот какой результат: вклад антропогенных выбросов СО2 (то есть роста концентрации этого газа в воздухе) не снижался со временем. Если в 1982-2001 годах он добавлял по 0,024 квадратного метра листьев на квадратный метр имеющихся, то в 2002-2021 годах — уже на 0,025 квадратного метра новых листьев.
Исследователи оценили и влияние сельского хозяйства и озеленительных проектов на глобальное озеленение планеты. Они обнаружили, что если в Китае и Индии оно заметно, то в ЕС, например, ситуация обратная: в XXI веке там, из-за падения площади сельхозземель, прямой вклад хозяйственной деятельности людей в озеленение даже упал. В целом по планете СО2 оказал несопоставимо большее позитивное действие на озеленение, чем остальные действия людей.
Ученым удалось показать, что тезисы о якобы замедлении глобального озеленения в XXI веке несовместимы с наблюдениями. Оно продолжается, причем и в самых жарких частях планеты наблюдается серьезный рост. С точки зрения биосферы это должно успокаивать: поскольку выбросы СО2 не падают, ее продуктивность и дальше будет расти. Но в случае, если от современной неэффективной борьбы с выбросами СО2 мир перейдет к действительно работающим методикам, ситуация может развернуться, отчего биомасса на Земле начнет стагнировать, а в длительной перспективе — и уменьшится.